Nylon Filament – Erfahre alles über das Material
In diesem Beitrag erfährst du unter anderem, welche Vorteile Nylon Filament hat, in welchen Bereichen es eingesetzt werden und ob man es vielleicht auch kleben kann.
Das Wichtigste in Kürze:
- Nylon ist ein thermoplastischer und teilkristalliner Kunststoff, der auch als PA 66 bezeichnet wird
- Nylon Filamente haben eine hohe Zähigkeit und Flexibilität, eine hohe Festigkeit und einen hohen Widerstand gegen Verschleiß
- Nylon Filamente eignen sich gut zum nachträglichen Färben und werden oft für die Fertigung hoch belasteter Maschinenelemente verwendet
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Nylon Filament – Was verbirgt sich dahinter? In welchen Bereichen ist es einsetzbar?
Nylon ist ein thermoplastischer und teilkristalliner Kunststoff und gehört zur Gruppe der Polyamiden (PA). Es wird auch als PA 66 bezeichnet. Weitere gängige Bezeichnungen sind PA 6 und PA 6.6. Mittlerweile bieten verschiedene Hersteller Nylon Filamente für den 3D Druck an. Zu den bekanntesten dürfte das Unternehmen Taulman gehören, welches das Material unter den Bezeichnungen Nylon 618, 645, Nylon 680 FDA (für die Medizin- und die Lebensmittelindustrie) sowie Nylon 910 für weitere industrielle Verwendungsmöglichkeiten anbietet. Diese Nylon Filamente unterscheiden sich natürlich etwas in ihrer Zusammensetzung.
Generell handelt es sich bei den Polyamiden um kettenförmig ausgebildete Makromoleküle, die sich durch Polykondensationsreaktion aus Diaminen und Dicarbonsäure bilden. Säureamidgruppen dienen hier als Brückenglieder. Von den Ausgangsverbindungen hängt ab, welche Polyamidtypen entstehen. Die erste Zahl steht für die Anzahl an Kohlenstoffatomen im Ausgangsmolekül, die zweite die Anzahl der Säuremoleküle.
Welche Vorteile hat Nylon im 3D Druck?
Nylon Filament wird in verschiedenen Farbgebungen angeboten. Ursprünglich ist das Material allerdings weiß bzw. durchsichtig. Deshalb eignet es sich besonders gut zum nachträglichen Färben. Hier kann man beispielsweise auf Textilfarbe zurückgreifen.
Das 3D Druck Filament zeichnet sich unter anderem durch folgende Eigenschaften aus:
- Hohe Zähigkeit und Flexibilität,
- Hohe Festigkeit,
- Hoher Widerstand gegen Verschleiß,
- Gute chemische Beständigkeit,
- Widerstandsfähigkeit gegen viele organische Lösungsmittel, Fette, schwache Laugen sowie Öle.
Oft werden Polyamide – und damit auch Nylon – für die Fertigung hoch belasteter Maschinenelemente verwendet. Mit Nylon Filamenten lassen sich beispielsweise Komponenten für 3D-Drucker und andere Maschinen herstellen.
Welche Nachteile hat Nylon Filament?
Die Oberfläche von Objekten aus Nylon bzw. PA 66 wird von Säuren und starken Laugen angegriffen. Wie auch alle anderen Polyamide neigt das unverarbeitete Nylon Filament dazu, Feuchtigkeit aufzunehmen. Dadurch erhöht sich zwar die Zähigkeit, es quellt allerdings auch deutlich auf. Aus diesem Grund sind besonders Nylon Filamente trocken zu lagern.
Anwendungsbeispiele für Nylon Filament
Nylon Filament ist sehr vielseitig einsetzbar. So lassen sich aus diesem Material mit einem entsprechend dimensionierten 3D Drucker beispielsweise
- Zahnräder und Zahnradketten,
- Kupplungs- und Getriebeteile,
- Wartungsfreie Lager,
- Laufrollen,
- Gehäuse,
- Haushaltsgegenstände inklusive Küchenutensilien wie Kellen und Löffel,
- Dübel,
- Schrauben,
- Maschinenteile, Kraftstoffleitungen, Motorabdeckungen etc. für die Automobilindustrie
herstellen. Natürlich gibt es noch zahlreiche weitere Anwendungsbeispiele, deren Aufzählung hier aber zu weit führen würde.
Mit welchen Einstellungen wird Nylon Filament gedruckt?
Die detaillierten Einstellungen hängen natürlich vom 3D Drucker, der Zusammensetzung des jeweiligen Materials und dem zu fertigenden Objekt ab. Deshalb handelt es sich hier nur um unsere Erfahrungswerte. Bei PA 66 können folgende Einstellungen gewählt werden:
- Schmelztemperatur: 260 Grad Celsius,
- Drucktemperatur: Etwa 240 Grad Celsius,
- Temperatur des Heizbettes: Ca. 130 Grad Celsius,
- Mögliche Druckgeschwindigkeit: Etwa 25 bis 40 mm/s.
Weitere wichtige Daten:
- Zustand des Nylon Filaments: Trocken,
- Dichte: Etwa 1,14 g/cm³,
- Reißdehnung: 40/150 N/mm²,
- Glastemperatur: Ca. 50 bis 60 Grad Celsius,
- Streckspannung: 85/50 N/mm²,
- E-Modul: 3100/1100 N/mm²,
- Härte-Shore: D84/D74
Artikel für noch mehr 3D-Druck-Wissen:
Wird für Nylon Filament ein beheiztes Druckbett (Heatbed) im 3D Drucker benötigt?
Ja, für die Verwendung des Nylon Filaments ist ein Heizbett unbedingt zu empfehlen. Um die Gefahr des Warpings zu reduzieren, sollte der 3D Drucker über einen geschlossenen Bauraum verfügen.
Kann Nylon Filament geklebt werden? Wenn ja, welcher Kleber wird empfohlen?
Nylon Filament ist gegen starke Säuren und Laugen anfällig. Zum Kleben, aber auch zum Lösen der aus Nylon gedruckten Objekte eignet sich beispielsweise Ameisensäure sehr gut. Der Einsatz von Kunststoffklebern auf Epoxidharzbasis kann ebenfalls hilfreich sein. Eventuell sollte dann die Oberfläche der zu verklebenden Stelle zuvor etwas aufgeraut werden.
Wie kann Nylon Filament nachbearbeitet werden?
Wie bereits weiter oben erwähnt, ist Nylon ein weißes bis durchsichtiges Material. Deshalb lässt es sich entsprechend den eigenen Wünschen mit handelsüblicher Textilfarbe einfärben. Sinnvoll ist es, hier das fertige Objekt einzufärben.
Nylon Filament kann ganz vorsichtig mit Schleifpapier poliert bzw. nachgeschliffen werden. Eventuelle Stützstrukturen sind mit dem Seitenschneider und anderen Hilfsmitteln vorab zu entfernen. Auch dort ist unter Umständen ein Nachschleifen notwendig.
Worauf muss ich bei der Lagerung von Nylon Filament achten?
PA 66 bzw. Nylon Filament zieht Feuchtigkeit schnell an. Deshalb solltest du darauf achten, dass das Material vor Feuchtigkeit, aber auch vor Sonneneinstrahlung geschützt aufbewahrt wird. Dies gilt übrigens für alle Filamente. Damit die angefangenen Rollen keine Feuchtigkeit ziehen, packst du diese am besten mit ein paar Päckchen Silikatkügelchen – die vom Hersteller oft neuen Lederwaren und Schuhen beigelegt werden- in eine Tüte, die du dann, wenn möglich luftdicht verschließt.
Diese Tüten kannst Du wiederum beschriften (damit du weißt, welche Sorte Filament sich hierin befindet) und in einer Kunststoffbox mit Deckel, zur Not aber auch in einem normalen Karton lagern. Letzterer sollte unbedingt geschlossen werden können. Leben in deinem Haushalt kleinere Kinder, so solltest du das Filament kindersicher verstauen. Gleiches gilt auch für den 3D Drucker und kleinere gedruckte Objekte.
