PA12-Nylon-Leitfaden: Eigenschaften, Grenzen und Einsatz von Nylon 12 im SLS

Was PA12 ist

PA12 ist ein teilkristalliner Thermoplast aus der Familie der Polyamide (Nylon). Die Zahl 12 steht für die zwölf Kohlenstoffatome in der Wiederholeinheit der Polymerkette. Im Vergleich zu den verbreiteteren PA6 und PA66 enthält die Kette weniger Amidgruppen pro Längeneinheit. Dieser eine Unterschied erklärt den größten Teil seines Verhaltens: PA12 nimmt deutlich weniger Wasser auf, ist in feuchter Umgebung maßhaltiger und beständig gegen mehr Chemikalien, zum Preis geringerer Steifigkeit und eines niedrigeren Schmelzpunkts.

Die Bezeichnungen PA12, PA 12, Nylon 12 und Polyamid 12 beschreiben dasselbe Polymer. Die Handelsnamen der Sinterpulver unterscheiden sich je nach Hersteller.

Warum PA12 den SLS-Druck dominiert

Das Lasersintern braucht ein Pulver mit großem Abstand zwischen der Temperatur, bei der es schmilzt, und der Temperatur, bei der es wieder kristallisiert. Innerhalb dieses Fensters kann das Pulverbett heiß gehalten werden, ohne dass die Teile ungleichmäßig erstarren, was den Verzug unter Kontrolle hält. PA12 hat ein solches Fenster, fließt als Pulver gut und kann nach einem Baujob teilweise wiederverwendet werden. Diese Verarbeitungseigenschaften, mehr als jeder einzelne mechanische Kennwert, haben es zum Standardwerkstoff für das selektive Lasersintern gemacht.

Typische Eigenschaften von lasergesintertem PA12

Die folgenden Angaben sind typische Bereiche, wie sie für lasergesinterte PA12-Pulver veröffentlicht werden. Es sind Orientierungswerte, keine Spezifikation. Die tatsächlichen Werte hängen von Pulvertyp, Anlage, Bauorientierung und Konditionierung des Teils ab. Für Auslegungsrechnungen verwenden Sie das Datenblatt des konkreten Pulvers.

Die Festigkeit in Baurichtung ist meist etwas geringer als innerhalb der Schichten, und die Bruchdehnung ist die Eigenschaft, die zwischen Baujobs und Orientierungen am stärksten schwankt. Ein Teil, das auf ein dünnes, federndes Element angewiesen ist, sollte geprüft und nicht nur berechnet werden.

Chemisches Verhalten und Umwelteinflüsse

• Öle, Fette, Kraftstoffe und Kohlenwasserstoffe: im Allgemeinen gute Beständigkeit, weshalb PA12 im Maschinenbau und in der Fahrzeugentwicklung verbreitet ist.
• Laugen und viele Lösungsmittel: im Allgemeinen gute Beständigkeit.
• Starke Säuren und Oxidationsmittel: nicht geeignet.
• Wasser und Feuchtigkeit: geringe Aufnahme im Vergleich zu PA6. Gesinterte Teile haben eine gewisse Oberflächenporosität, dünne Wände sind daher nicht automatisch druckdicht.
• Sonnenlicht: Unbehandeltes weißes PA12 kann bei langer Bewitterung im Freien vergilben und spröder werden. Fragen Sie für den dauerhaften Außeneinsatz nach einer geeigneten Behandlung oder Prüfung.
• Temperatur: Kurzzeitig erhöhte Temperaturen werden vertragen, die Steifigkeit sinkt jedoch mit steigender Temperatur. Vergleichen Sie die Werte der Wärmeformbeständigkeit im Datenblatt mit Ihrem Lastfall.

Aussagen zu Lebensmittelkontakt, Hautkontakt oder medizinischem Einsatz hängen vom genauen Pulver, vom Prozess und von der Nachbearbeitung ab und erfordern dokumentierte Nachweise für die konkrete Lieferkette. Leiten Sie sie nicht aus dem Namen des Polymers ab. Wenn Ihre Anwendung solche Nachweise braucht, fragen Sie uns vor der Bestellung.

PA12 im Vergleich mit verwandten Werkstoffen

Weiß oder grau: warum die Grundfarbe zählt

PA12-Teile aus dem Lasersintern sind weiß. PA12-Teile aus Multi Jet Fusion sind grau, bedingt durch den Fusing Agent, den dieses Verfahren verwendet. Eine weiße Basis lässt sich in hellen und satten Farben färben; eine graue Basis ist in der Praxis auf dunkle Töne beschränkt, meist Schwarz. Wenn Farbe Teil der Anforderung ist, entscheiden Sie sich für das Verfahren, bevor Sie die Konstruktion abschließen. Der Artikel MJF vs. SLS vergleicht beide.

SLS Market färbt weiße PA-12-Teile auf Anfrage, in einem separaten Schritt nach dem Strahlen, mit Flüssigfarbstoffen des Farbstoffherstellers TCN; die Farbtöne zeigt der Farbkatalog.

Teile aus PA12 konstruieren

• Nutzen Sie die Duktilität. Schnapphaken, Clips und filmscharnierähnliche Elemente funktionieren, wenn die Dehnung moderat bleibt und das Element nach Möglichkeit innerhalb der Schichten ausgerichtet ist.
• Halten Sie die Wände gleichmäßig. Eine einheitliche Wandstärke von etwa 1,5 bis 3 mm ergibt stabile, wirtschaftliche Teile. Die typische Mindestwandstärke liegt bei etwa 0,8 bis 1,0 mm.
• Vermeiden Sie massive Blöcke. Höhlen Sie dicke Querschnitte aus und sehen Sie Entleerungsöffnungen für das Pulver vor.
• Planen Sie Gewinde. Große Gewinde lassen sich drucken. Für kleine oder häufig genutzte Gewinde sind Gewindeeinsätze oder gewindeformende Schrauben für Kunststoffe haltbarer.
• Berücksichtigen Sie die Toleranz. Die typische Allgemeintoleranz des Verfahrens beträgt ±0,3 %, mindestens jedoch ±0,3 mm. Legen Sie Passungen mit Spiel aus oder planen Sie die Nacharbeit kritischer Bohrungen ein.

Typische Anwendungen

Lasergesintertes PA12 wird für funktionale Prototypen, Gehäuse und Abdeckungen, Kabel- und Schlauchführungen, Halterungen, Vorrichtungen und Lehren, Greiferfinger für die Automatisierung, Luftkanäle sowie Kleinserien oder Ersatzteile für Maschinen eingesetzt. Gemeinsam ist ihnen ein Teil, das Last tragen oder die Handhabung überstehen muss, in einer Stückzahl, bei der sich ein Werkzeug nicht lohnt.

Wann PA12 der falsche Werkstoff ist

• Das Teil muss transparent oder optisch klar sein.
• Es arbeitet dauerhaft bei hoher Temperatur unter Last.
• Es braucht gummiartige Flexibilität.
• Es ist starken Säuren ausgesetzt.
• Es braucht die Steifigkeit eines Metalls oder eines faserverstärkten Verbundwerkstoffs.

PA12 bei SLS Market

Wir drucken weißes Nylon PA 12 auf einer EOS FORMIGA P 110 Velocis und strahlen und glätten die Teile in einer DyeMansion Powershot DUAL. Bauraum, Finish-Optionen und Bestellablauf sind auf der Seite SLS 3D-Druck Service beschrieben. Einen älteren, kürzeren Überblick über den Werkstoff finden Sie in SLS 3D-Druck mit Nylon PA 12 (weiß).