Průvodce nylonem PA12: vlastnosti, limity a použití nylonu 12 v SLS

Co je PA12

PA12 je semikrystalický termoplast z rodiny polyamidů (nylonů). Číslo 12 označuje dvanáct atomů uhlíku v opakující se jednotce polymerního řetězce. Oproti běžnějším PA6 a PA66 obsahuje řetězec méně amidových skupin na jednotku délky. Tento jediný rozdíl vysvětluje většinu jeho chování: PA12 přijímá mnohem méně vody, lépe drží rozměry ve vlhku a odolává více chemikáliím, za cenu nižší tuhosti a nižšího bodu tání.

Názvy PA12, PA 12, nylon 12 a polyamid 12 označují tentýž polymer. Obchodní názvy prášků pro spékání se liší podle výrobce.

Proč PA12 v SLS tisku převládá

Laserové spékání potřebuje prášek s velkým odstupem mezi teplotou, při které taje, a teplotou, při které znovu krystalizuje. V tomto okně lze práškové lože udržovat horké, aniž by díly tuhly nerovnoměrně, což drží deformace pod kontrolou. PA12 takové okno má, jako prášek dobře teče a po stavbě ho lze zčásti použít znovu. Právě tyto zpracovatelské vlastnosti, více než kterákoli jednotlivá mechanická hodnota, z něj udělaly výchozí materiál pro selektivní laserové spékání.

Typické vlastnosti laserem spékaného PA12

Níže uvedené údaje jsou typická rozmezí publikovaná pro prášky PA12 určené k laserovému spékání. Jsou to orientační hodnoty, nikoli specifikace. Skutečné hodnoty závisí na typu prášku, stroji, orientaci při stavbě a kondicionování dílu. Pro konstrukční výpočty použijte materiálový list konkrétního prášku.

Pevnost ve směru stavby bývá o něco nižší než v rovině vrstev a tažnost při přetržení je vlastnost, která mezi stavbami a orientacemi kolísá nejvíce. Díl, který spoléhá na tenký ohybový prvek, je třeba vyzkoušet, nejen spočítat.

Chemická odolnost a chování v prostředí

• Oleje, tuky, paliva a uhlovodíky: obecně dobrá odolnost, proto je PA12 běžný ve strojírenství a ve vývoji v automobilovém průmyslu.
• Zásady a řada rozpouštědel: obecně dobrá odolnost.
• Silné kyseliny a oxidační činidla: nevhodné.
• Voda a vlhkost: nízká nasákavost ve srovnání s PA6. Spékané díly mají určitou povrchovou pórovitost, takže tenké stěny nejsou automaticky tlakotěsné.
• Sluneční světlo: neupravený bílý PA12 může při dlouhodobém vystavení venkovnímu prostředí žloutnout a křehnout. Pro trvalé venkovní použití se zeptejte na vhodnou úpravu nebo zkoušky.
• Teplota: krátkodobé vystavení zvýšeným teplotám snese, ale s rostoucí teplotou klesá tuhost. Porovnejte hodnoty teploty tvarové stálosti v materiálovém listu se svým zatěžovacím stavem.

Tvrzení o styku s potravinami, styku s pokožkou nebo zdravotnickém použití závisí na konkrétním prášku, procesu a dokončovacích úpravách a vyžadují doložené podklady pro konkrétní dodavatelský řetězec. Nevyvozujte je z názvu polymeru. Pokud vaše použití takové podklady vyžaduje, zeptejte se nás před objednáním.

PA12 ve srovnání s příbuznými materiály

Bílá, nebo šedá: proč záleží na základní barvě

Díly z PA12 z laserového spékání jsou bílé. Díly z PA12 z technologie Multi Jet Fusion jsou šedé kvůli tavicímu činidlu, které tento proces používá. Bílý základ lze obarvit světlými i sytými barvami; šedý základ je v praxi omezen na tmavé odstíny, nejčastěji černou. Pokud je barva součástí zadání, rozhodněte se pro technologii dříve, než návrh dokončíte. Obě srovnává článek MJF vs. SLS.

SLS Market barví bílé díly z PA 12 na vyžádání, v samostatném kroku po tryskání, tekutými barvivy výrobce TCN; odstíny ukazuje vzorník barev.

Navrhování dílů z PA12

• Využijte houževnatost. Zacvakávací spoje, klipy a prvky podobné filmovým kloubům fungují, pokud je poměrné přetvoření mírné a prvek je pokud možno orientován v rovině vrstev.
• Držte stěny rovnoměrné. Stejnoměrná tloušťka stěny zhruba 1,5 až 3 mm dává stabilní a hospodárné díly. Typická minimální tloušťka stěny je přibližně 0,8 až 1,0 mm.
• Vyhněte se plným blokům. Silné průřezy vylehčete dutinou a přidejte otvory pro vysypání prášku.
• Naplánujte závity. Velké závity lze vytisknout. U malých nebo často používaných závitů jsou trvanlivější závitové vložky nebo závitotvorné šrouby do plastů.
• Počítejte s tolerancí. Typická všeobecná tolerance procesu je ±0,3 %, nejméně však ±0,3 mm. Uložení navrhujte s vůlí nebo počítejte s dodatečným opracováním kritických otvorů.

Typická použití

Laserem spékaný PA12 se používá na funkční prototypy, kryty a víka, vedení kabelů a hadic, držáky, přípravky, čelisti chapadel pro automatizaci, vzduchovody a na malé série nebo náhradní díly pro stroje. Společným jmenovatelem je díl, který musí nést zatížení nebo vydržet manipulaci, v množství, při kterém se forma nevyplatí.

Kdy je PA12 nevhodný materiál

• Díl musí být průhledný nebo opticky čirý.
• Pracuje trvale při vysoké teplotě pod zatížením.
• Potřebuje pryžovou pružnost.
• Je vystaven silným kyselinám.
• Potřebuje tuhost kovu nebo kompozitu vyztuženého vlákny.

PA12 u SLS Market

Tiskneme z bílého materiálu Nylon PA 12 na stroji EOS FORMIGA P 110 Velocis a díly tryskáme a vyhlazujeme v systému DyeMansion Powershot DUAL. Stavební prostor, možnosti povrchových úprav a postup objednání popisuje stránka SLS 3D tisk na zakázku. Starší, stručnější přehled materiálu najdete v článku SLS 3D tisk z materiálu Nylon PA 12 (bílý).