Resistencia al calor, a los productos químicos y a los rayos UV del PA 12: dónde resisten las piezas SLS

De dónde provienen las cifras

Imprimimos PA 12 blanco a partir del polvo PA 2200 de EOS en una EOS FORMIGA P 110 Velocis. Los valores térmicos a continuación provienen de la hoja de datos actual de EOS para PA 2200 (proceso "Balance", capas de 0.12 mm). El rango de temperatura de uso, la absorción de agua y la tabla de resistencia química provienen de la información del producto de EOS para PA 2200. Todos son valores del material medidos en probetas de ensayo. La propia EOS señala que son solo para información y que la idoneidad de una pieza para un propósito específico debe ser evaluada por el usuario.

Resistencia al calor

X significa dentro de las capas, Z a través de ellas. En la información de su producto, EOS añade dos afirmaciones prácticas: las piezas de PA 2200 muestran una alta resistencia mecánica y elasticidad bajo tensión constante en un rango de temperatura de −40 °C a +80 °C, y es posible someter las piezas a cargas de corta duración sin tensión hasta 160 °C.

Lo que esto significa en la práctica

• La carga importa más que la temperatura por sí sola. Los dos valores de deflexión térmica lo demuestran: bajo una carga baja (0.45 MPa) el material mantiene su forma hasta muy por encima de los 140 °C, bajo una carga mayor (1.80 MPa) solo hasta unos 60 °C.
• Piezas bajo carga: los soportes, abrazaderas, uniones a presión y ajustes a presión que soportan carga deben mantenerse muy por debajo de los valores de 1.80 MPa y probarse a su temperatura de trabajo real.
• Piezas sin carga: las cubiertas, guías y carcasas sin tensión toleran períodos cálidos cortos, hasta los 160 °C que EOS indica para cargas de corta duración sin tensión.
• Fluencia: el nailon se deforma lentamente bajo carga constante, y más a mayor temperatura. Los tornillos apretados y los ajustes a presión en áreas cálidas pierden precarga con el tiempo.
• Frío: EOS indica −40 °C como el extremo inferior del rango de uso. A bajas temperaturas, el material se vuelve más rígido y menos tolerante a los impactos.

Resistencia química

El PA 12 tiene pocos grupos amida en su cadena, lo que lo hace más resistente a muchos productos químicos y menos sensible al agua que el PA 6. La información del producto de EOS para PA 2200 contiene una tabla de resistencia (exposición de 6 meses a 20 °C y 4 semanas a 60 °C). Una selección de lo que enumera:

En resumen: los aceites, combustibles, grasas, muchos disolventes y álcalis generalmente no presentan problemas; los ácidos fuertes y los agentes oxidantes sí. La concentración, la temperatura, el tiempo de exposición y la tensión mecánica cambian el resultado, y las piezas bajo tensión pueden agrietarse en medios a los que sobrevive una muestra sin carga. Para un medio nuevo, exponga una muestra impresa en condiciones realistas antes de confiar en ella.

Agua y humedad

EOS proporciona estos valores de absorción de agua para PA 2200: 0.52 % a 23 °C y 50 % de humedad relativa, 1.33 % a 23 °C y 96 % de humedad relativa, y 1.93 % en saturación en agua a 100 °C. Esto es bajo para una poliamida, razón por la cual las piezas de PA 12 mantienen bien sus dimensiones y rigidez en aire húmedo. Las piezas sinterizadas por láser tienen una superficie ligeramente porosa, por lo que las paredes delgadas no son automáticamente estancas; consulte PA12 vs PA11 vs PA6 para ver cómo se comparan los nailons.

UV y uso en exteriores

EOS no publica ningún valor de UV o intemperismo para PA 2200. Se aplica lo que se sabe generalmente sobre las poliamidas no estabilizadas: el PA 12 blanco sin tratar puede amarillear y volverse más frágil después de una larga exposición al aire libre, y la superficie es la primera en verse afectada. Consecuencias prácticas:

• Para un uso breve en exteriores o luz solar ocasional, las piezas de PA 12 suelen funcionar bien.
• Para un uso permanente en exteriores, pruebe una muestra en el entorno real o proteja la pieza con un recubrimiento adecuado aplicado después de la entrega.
• Las piezas teñidas están coloreadas en la capa superficial; los colores pueden cambiar después de una larga exposición a la luz solar, como ocurre con la mayoría de los plásticos teñidos.
• Las características delgadas y las uniones a presión pierden tenacidad primero; diseñe las piezas para exteriores con cierto margen.

Propiedades eléctricas y frente al fuego

EOS clasifica el PA 2200 como UL 94 HB a 0.5, 1.6 y 3.2 mm y proporciona un índice de seguimiento comparativo (CTI) de al menos 600 (IEC 60112). Estas son clasificaciones del material. Los productos y aplicaciones con requisitos de seguridad eléctrica o contra incendios necesitan pruebas en la pieza terminada; nosotros no certificamos piezas.

El teñido y el acabado no cambian la resistencia

Cada pieza se somete a granallado con perlas de vidrio y se pule en una DyeMansion Powershot DUAL. Según DyeMansion, esto compacta la superficie en lugar de eliminar material. El teñido con tintes líquidos TCN colorea la capa superficial sin un recubrimiento. Ninguno de los pasos es un tratamiento protector: una pieza teñida o pulida tiene el comportamiento químico y térmico del PA 12.

Lista de verificación para entornos exigentes

• Temperatura de trabajo y carga conocidas; piezas bajo carga muy por debajo de los valores de deflexión térmica de 1.80 MPa.
• Cada fluido que toca la pieza ha sido verificado, incluyendo la concentración y la temperatura.
• Se evitan los ácidos fuertes y los agentes oxidantes.
• Uso permanente en exteriores probado en una muestra.
• Requisitos eléctricos o de fuego probados en la pieza terminada.

Más sobre el material en la guía de nailon PA 12 y en qué tan resistente es el nailon SLS. Para las piezas que deben diseñarse y probarse para un entorno exigente, los especialistas de prototype.builders pueden ayudarle.

Preguntas frecuentes

¿Qué temperatura puede soportar el SLS PA 12?

EOS indica una temperatura de fusión de 176 °C para el PA 2200 y una temperatura de deflexión térmica de 157 °C a 0,45 MPa y 64 °C a 1,80 MPa. EOS describe un rango de uso de −40 °C a +80 °C bajo tensión constante, y cargas de corta duración sin tensión de hasta 160 °C.

¿Es el PA 12 resistente al aceite y al combustible?

Sí. En la tabla de resistencia de EOS para el PA 2200, la gasolina, el fueloil, el petróleo, el líquido de frenos y el glicol se clasifican como resistentes a 20 °C y 60 °C. Pruebe el fluido, la temperatura y la carga específicos de su aplicación.

¿Qué productos químicos atacan al PA 12?

Ácidos fuertes y agentes oxidantes. EOS clasifica al PA 2200 como no resistente al ácido clorhídrico, nítrico y crómico al 10 % a 20 °C y 60 °C.

¿Es el PA 12 resistente a los rayos UV?

EOS no publica ningún valor de resistencia a los rayos UV o a la intemperie para el PA 2200. El PA 12 blanco sin tratar puede amarillear y volverse más frágil tras una larga exposición al aire libre, por lo que las piezas permanentes para exteriores deben probarse o protegerse con un recubrimiento.

¿Cuánta agua absorbe el PA 12?

EOS indica un 0,52 % a 23 °C y un 50 % de humedad relativa, un 1,33 % al 96 % de humedad relativa y un 1,93 % en saturación en agua a 100 °C para el PA 2200. Esto es bajo para un nailon.

¿El teñido mejora la resistencia de las piezas SLS?

No. Los tintes TCN colorean la capa superficial sin un recubrimiento, y el granallado y pulido compactan la superficie. Una pieza teñida se comporta como el PA 12.