So färben Sie 3D-gedruckte Teile mit Polyamid

Nylon oder Polyamid (PA) isteines der am häufigsten verwendeten Polymere im professionellen 3D-Druck . Dies liegt an seinen hervorragenden mechanischen Eigenschaften wie Schlagfestigkeit, Flexibilität, Chemikalienbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit.

Das Material wird derzeit in Pellet-, Filament- oder Pulverform verwendet, je nachdem, ob ein FDM-3D-Drucker oder ein SLS-3D-Druckgerät verwendet wird.

Trotz der Unterschiede in der Art der einzelnen Fertigungstechnologien sind 3D-gedruckte Polyamidteile unglaublich stark und ermöglichen die Herstellung von funktionalen Prototypen oder endgültigen Teilen.

Bild 1:Spule und Teile 3D-gedruckt mit Polyamid 6 unter Verwendung des FDM-3D-Drucks. Quelle:Smart Materials.

Wie viele andere technische Materialien werden sie in der Regel in ihrer „natürlichen“ Version ohne Farbzusätze gekauft. Daher hat diese Art von Filamenten oder Pulvernnormalerweise einen weißen oder grauweißen Farbton die in manchen Fällen für die entsprechende Anwendung nicht geeignet sein können. Es gibt Fälle, in denen es erforderlich sein kann, Oberflächen in anderen Farben zu erhalten.

Um 3D-gedruckte Teile mit Polyamid zu färben, muss berücksichtigt werden, dass es sich um ein synthetisches Material handelt, daher muss ein spezieller Farbstoff für synthetische Materialien verwendet werden, wie z. B. RIT Synthetic Dye, der in einer Vielzahl von Farben erhältlich ist. P>

Eine weitere zu berücksichtigende Tatsache ist dieHygroskopizität von Nylon. Das bedeutet, dass Nylon Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnehmen kann Dies ist ein Handicap bei der Lagerung und Verarbeitung des Materials, da Feuchtigkeit den Druckvorgang beeinträchtigen und sogar zu Druckfehlern führen kann. Aus diesem Grund wird empfohlen, den Färbeprozess nur mit Endteilen und nicht mit dem unbearbeiteten Material durchzuführen.

Der Färbeprozess erfordert je nach verwendeter Fertigungstechnologie eine vorherige Vorbereitung der 3D-gedruckten Teile:

• FDM-3D-Druck :Wenn Sie 3D-gedruckte Teile mit der FDM-Technologie färben möchten, müssen Sie die Substrate entfernen und die Teile vor dem Färben nachbearbeiten. Es ist wichtig, die Unterseite der Teile zu reinigen, insbesondere wenn Klebstoff verwendet wurde.
• SLS-3D-Druck :Wenn der Benutzer mit der SLS-3D-Drucktechnologie arbeitet, sollte überschüssiges Pulver zuerst manuell und dann mit einer Druckluftpistole entfernt werden. Anschließend empfiehlt es sich, die Teile mit lauwarmem Wasser abzuwaschen.

Bild 2:Entstaubungsprozess von 3D-gedruckten Teilen mit SLS-Technologie. Quelle:Filament2print.

An diesem Punkt wären die Stücke bereit, gefärbt zu werden. Dazu müssen folgende Schritte befolgt werden:

1. Auswahl des Farbstoffs

Der Benutzer muss berücksichtigen, dass der gewählte Farbstoff für synthetische Materialien wie Nylon geeignet sein muss . Bei der Verwendung eines Farbstoffs für Naturfasern ist es sehr wahrscheinlich, dass die gewünschten Ergebnisse nicht erzielt werden.

Bei Filament2print empfehlen wir RIT-Farbstoffe, mit denen wir seit Jahren hervorragend arbeiten Darüber hinaus haben sieeine große Farbpalette und ermöglichen es Ihnen sogar, mehrere Farben zu mischen, um so individuelle Farbtöne zu erzielen.

Bild 3:RIT-Farbbereich. Quelle:Filament2print.

2. Verdünnen Sie den Farbstoff

Sobald die Farbe ausgewählt wurde, muss der Benutzer Wasser und Farbstofflösung vorbereiten. Ein Verhältnis, das normalerweise gute Ergebnisse liefert, wäre 5:1 . Es sollte beachtet werden, dass der Anteil dieser Lösung das erzielte Ergebnis direkt beeinflusst . Wenn ein stärker gesättigter Farbton gewünscht wird, sollte das Verhältnis von Wasser reduziert werden, während, wenn ein weniger gesättigtes Finish gewünscht wird, das Verhältnis von Wasser zu Farbstoff erhöht werden kann.

Andererseits ist es sehr wichtig, das Flüssigkeitsvolumen zu berechnen, das benötigt wird, um das Teil vollständig einzutauchen.

3. Erhitzen der Lösung

Im nächsten Schritt wird die Lösung erhitzt.Auch die Temperatur ist ein entscheidender Faktor für das Finish der getönten Teile. Dieser Parameter hängt stark von der verwendeten Farbe ab, aber wir können sagen, dass er um 60-80 ºC liegen sollte . Unter 60 °C dringt die Farbe möglicherweise nicht gut in das Teil ein, und über 80 °C kann sich das Teil verformen.

Unter Berücksichtigung dieses Schritts wird empfohlen, einen Behälter zu verwenden, der isoliert werden kann, damit die Wärme nicht leicht abgeführt und während des gesamten Prozesses beibehalten wird.

4. Teile einsetzen

Sobald die Lösung die richtige Temperatur erreicht hat, können die 3D-gedruckten Teile in den Behälter mit der Farbstofflösung gelegt werden.

Bild 4:Einbringen von 3D-gedruckten Teilen in Färbelösung. Quelle:Filament2print.

Die Teile müssen vollständig untergetaucht sein und der Benutzer muss sicherstellen, dass sie nicht schwimmen da dies bedeuten würde, dass ein Teil des Teils die Farbe nicht richtig aufnehmen würde und zu einem ungleichmäßigen Farbton führen würde. Das gleiche Problem tritt auf, wenn mehrere Teile gleichzeitig getönt werden, wenn sie miteinander in Kontakt kommen.

5. Tönungszeit

Die Tönzeit kann je nach gewünschter Farbe und Sättigung variieren. Es ist ratsam, die Stücke von Zeit zu Zeit zu entfernen, um die Entwicklung der Tönung zu beobachten, und sie endgültig zu entfernen, wenn das gewünschte Finish erreicht ist.

Je länger das Stück in der Lösung belassen wird, desto dunkler wird die endgültige Farbe. Unten sehen Sie, wie je nach Tönungszeit ein helleres oder dunkleres Finish erzielt wird.

Bild 5:Farbe nach Tönungszeit. Quelle:Filament2print.

6. Reinigung

Sobald die Stücke aus der Lösung entfernt wurden, sollten sie unter fließendem Wasser abgespült werden, um überschüssige Farbe zu entfernen . Die Teile sollten dann auf ein Papiertuch gelegt und einige Minuten trocknen gelassen werden.

Schließlich erhält der Anwender bei korrekt durchgeführtem Färbeprozess gleichmäßig gefärbte Teile. Dabei ist zu berücksichtigen, dass sowohl der Farbstoffanteil als auch die verwendete Temperatur und die Färbezeit das Finish der Stücke direkt beeinflussen, Es wird daher empfohlen, Tests durchzuführen, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist.

Zweifellos ist es dank synthetischer Farbstoffemöglich, eine Vielzahl individueller Oberflächen bei 3D-gedruckten Teilen mit Polyamid zu erhalten, was Unternehmen eine große Gestaltungsfreiheit und die Möglichkeit bietet, ihre Teile zu personalisieren und sie von den anderen zu unterscheiden.