PA12 vs PA11 vs PA6: jak vybrat polyamid pro díly z 3D tisku

Co znamenají čísla

Polyamidy jsou pojmenovány podle počtu atomů uhlíku v jejich stavebních blocích. V PA6 má opakující se jednotka šest atomů uhlíku, v PA11 jedenáct, v PA12 dvanáct; PA66 se skládá ze dvou stavebních bloků, z nichž každý má šest atomů uhlíku. Čím delší je řetězec mezi amidovými skupinami, tím méně amidových skupin připadá na jednotku délky. Amidové skupiny přitahují vodu a činí polymer tužším a odolnějším vůči teplu. Tento jediný rozdíl vysvětluje většinu níže uvedeného srovnání.

Srovnání na první pohled

Tabulka porovnává rodiny materiálů v obecných rovinách. Přesné hodnoty závisí na třídě, procesu a kondiciování dílu; pro konstrukční výpočty použijte datový list konkrétního materiálu.

PA6 a PA66: tuhé, pevné, žíznivé

PA6 a PA66 jsou nejběžnější technické nylony při vstřikování a obrábění. V suchém stavu jsou tužší a pevnější než PA12 a snesou vyšší teploty. Jejich slabinou je voda: absorbují mnohem více vlhkosti, což je činí houževnatějšími, ale také měkčími, a mění jejich rozměry. Díl navržený pro těsné lícování z PA6 se chová jinak v suché dílně a jinak ve vlhké. PA6 a PA66 plněné sklem jsou standardem pro konstrukční vstřikované díly.

PA11: houževnatá alternativa na biologické bázi

PA11 se ve většině ohledů blíží PA12, ale je tažnější a odolnější proti nárazu a vyrábí se z ricinového oleje. Je to dobrá volba pro díly, které se opakovaně ohýbají nebo musí přežít nárazy. Při tisku z práškového lože se používá méně často než PA12 a zpracovává se odlišně.

PA12: stabilní, odolný, standard pro SLS

PA12 absorbuje málo vody, zachovává si své rozměry a tuhost ve vlhkém vzduchu a odolává olejům, mazivům, palivům a mnoha rozpouštědlům. Jeho nižší tuhost ve srovnání s PA6 je zřídka problémem pro tištěné díly, které jsou obvykle navrženy s žebry a rovnoměrnými stěnami. Pro PA 2200 uvádí EOS pevnost v tahu 48 MPa ve vrstvách a 42 MPa napříč nimi, tažnost při přetržení 18 % a 4 % a bod tání 176 °C. Průvodce nylonem PA12 vysvětluje tento materiál podrobně.

Proč se selektivní laserové spékání standardizuje na PA12

Laserové spékání udržuje celé práškové lože těsně pod bodem tání a nechává laser tavit pouze průřezy dílů. To funguje pouze s práškem, který má široké okno mezi teplotou, při které taje, a teplotou, při které opět tuhne: uvnitř tohoto okna zůstávají díly dostatečně měkké, aby se nedeformovaly při přidávání dalších vrstev. PA12 má takové okno, dobře teče jako prášek a lze jej částečně znovu použít. Tyto vlastnosti zpracování, více než jakákoli jednotlivá mechanická hodnota, z něj udělaly výchozí materiál pro SLS. Více o procesu v článku Co je SLS 3D tisk.

Který nylon pro který díl?

Prototypování z PA12 pro sériový díl z PA6

Běžný případ: sériový díl bude vstřikován z PA6 nebo PA66, prototypy jsou tištěny z PA12. To funguje dobře pro tvar, lícování a montáž. U tuhosti, tečení a chování ve vlhkosti mějte na paměti, že se materiály liší: prototyp z PA12 je o něco měkčí než suchý díl z PA6 a mnohem méně citlivý na vlhkost. Západky a spony navržené pro úrovně namáhání PA6 se mohou v PA12 chovat jinak; viz západkové spoje v SLS PA 12. Když se blíží sériová výroba, průvodce SLS vs vstřikování vám pomůže najít bod, kdy se forma vyplatí.

Vlhkost, kondicionování a co to znamená pro tištěné díly

Každý polyamid přijímá ze vzduchu určité množství vody, dokud nedosáhne rovnováhy se svým okolím. U PA6 a PA66 to znatelně mění tuhost, houževnatost a rozměry, a proto se vstřikované díly z PA6 často před měřením nebo montáží kondicionují. PA12 přijímá mnohem méně vody, takže se tištěný díl chová téměř stejně v suché i vlhké hale. U tištěných přípravků, měrek a krytů s lícováním má tato stabilita často větší cenu než vyšší tuhost PA6.

Co tiskneme

Tiskneme bílý PA 12, EOS PA 2200, na tiskárně EOS FORMIGA P 110 Velocis s komorou 200 × 250 × 330 mm v České republice. Každý díl je otryskán skleněnými kuličkami a vyleštěn v zařízení DyeMansion Powershot DUAL, což je zahrnuto v ceně. Díly lze barvit do 61 barev: černá a oranžová jsou skladem s běžnou dodací lhůtou, ostatní barvy jsou také okamžitě naceněny a jejich dodání trvá přibližně o měsíc déle. Ohledně jiných materiálů nám napište; s výběrem materiálu jako součástí návrhu vám mohou pomoci specialisté z prototype.builders.

Časté dotazy

Jaký je rozdíl mezi PA6 a PA12?

Oba jsou polyamidy. PA6 má více amidových skupin na délku řetězce, takže je tužší a má vyšší bod tání, ale absorbuje mnohem více vody a mění své rozměry a tuhost v závislosti na vlhkosti. PA12 absorbuje mnohem méně vody, lépe si zachovává své rozměry a odolává více chemikáliím, a to za cenu nižší tuhosti.

Je PA11 lepší než PA12?

Obecně nelze říci, že by jeden byl lepší. PA11 je tažnější a odolnější proti nárazu a vyrábí se z ricinového oleje; PA12 je o něco tužší a je standardním materiálem pro laserové spékání. Pro díly, které se opakovaně ohýbají nebo snášejí nárazy, může být PA11 lepší volbou.

Proč se PA12 používá pro SLS?

Laserové spékání vyžaduje prášek se širokým oknem mezi teplotou tání a rekrystalizace, aby bylo možné udržovat práškové lože horké bez kroucení dílů. PA12 takové okno má, jako prášek dobře teče a lze jej částečně znovu použít, což z něj udělalo výchozí materiál pro SLS.

Absorbuje PA12 vodu?

Mnohem méně než PA6 nebo PA66. Proto si díly z PA12 ve vlhkém vzduchu zachovávají své rozměry a tuhost lépe než díly z nylonů s kratším řetězcem.

Který nylon tisknete?

Tiskneme bílý PA 12 (EOS PA 2200) na tiskárně EOS FORMIGA P 110 Velocis. Ohledně jiných materiálů nám napište; kalkulačka nacení díly z PA 12 okamžitě.

Je nylon 12 to samé jako PA 12?

Ano. PA12, PA 12, nylon 12 a polyamid 12 jsou názvy pro stejný polymer. Obchodní názvy spékacích prášků se liší podle výrobce.