Résistance à la chaleur, aux produits chimiques et aux UV du PA 12 : où les pièces SLS tiennent le coup

D'où viennent les chiffres

Nous imprimons du PA 12 blanc à partir de la poudre PA 2200 d'EOS sur une EOS FORMIGA P 110 Velocis. Les valeurs thermiques ci-dessous proviennent de la fiche technique actuelle d'EOS pour le PA 2200 (processus "Balance", couches de 0,12 mm). La plage de température d'utilisation, l'absorption d'eau et le tableau de résistance chimique proviennent des informations produit d'EOS pour le PA 2200. Toutes sont des valeurs de matériaux mesurées sur des éprouvettes. EOS note elle-même qu'elles sont données à titre indicatif uniquement et que l'adéquation d'une pièce à un usage spécifique doit être évaluée par l'utilisateur.

Résistance à la chaleur

X signifie dans le plan des couches, Z à travers elles. Dans ses informations produit, EOS ajoute deux déclarations pratiques : les pièces en PA 2200 présentent une résistance mécanique et une élasticité élevées sous contrainte constante dans une plage de température allant de −40 °C à +80 °C, et un chargement de courte durée des pièces sans contrainte est possible jusqu'à 160 °C.

Ce que cela signifie en pratique

• La charge compte plus que la température seule. Les deux valeurs de déflexion thermique le montrent : sous une faible charge (0,45 MPa), le matériau conserve sa forme jusqu'à bien au-delà de 140 °C, sous une charge plus élevée (1,80 MPa) seulement jusqu'à environ 60 °C.
• Pièces sous charge : les supports, les pinces, les emboîtements et les ajustements serrés qui supportent une charge doivent rester bien en dessous des valeurs de 1,80 MPa et être testés à leur température de fonctionnement réelle.
• Pièces sans charge : les couvercles, les guides et les boîtiers sans contrainte tolèrent de courtes périodes chaudes, jusqu'aux 160 °C qu'EOS donne pour un chargement de courte durée sans contrainte.
• Fluage : le nylon se déforme lentement sous une charge constante, et davantage à des températures plus élevées. Les vis serrées et les ajustements serrés dans les zones chaudes perdent leur précontrainte avec le temps.
• Froid : EOS donne −40 °C comme limite inférieure de la plage d'utilisation. À basse température, le matériau devient plus rigide et moins tolérant aux chocs.

Résistance chimique

Le PA 12 possède peu de groupes amides dans sa chaîne, ce qui le rend plus résistant à de nombreux produits chimiques et moins sensible à l'eau que le PA 6. Les informations produit d'EOS pour le PA 2200 contiennent un tableau de résistance (exposition de 6 mois à 20 °C et de 4 semaines à 60 °C). Une sélection de ce qu'il répertorie :

En bref : les huiles, les carburants, les graisses, de nombreux solvants et alcalis conviennent généralement ; les acides forts et les agents oxydants ne le sont pas. La concentration, la température, le temps d'exposition et les contraintes mécaniques modifient tous le résultat, et les pièces sous contrainte peuvent se fissurer dans des fluides auxquels un échantillon non chargé survit. Pour un nouveau fluide, exposez un échantillon imprimé dans des conditions réalistes avant de vous y fier.

Eau et humidité

EOS donne ces valeurs d'absorption d'eau pour le PA 2200 : 0,52 % à 23 °C et 50 % d'humidité relative, 1,33 % à 23 °C et 96 % d'humidité relative, et 1,93 % à saturation dans l'eau à 100 °C. C'est faible pour un polyamide, c'est pourquoi les pièces en PA 12 conservent bien leurs dimensions et leur rigidité dans l'air humide. Les pièces frittées au laser ont une surface légèrement poreuse, de sorte que les parois fines ne sont pas automatiquement étanches ; voir PA12 vs PA11 vs PA6 pour comparer les nylons.

UV et utilisation en extérieur

EOS ne publie aucune valeur d'UV ou de vieillissement pour le PA 2200. Ce qui est généralement connu sur les polyamides non stabilisés s'applique : le PA 12 blanc non traité peut jaunir et devenir plus cassant après une longue exposition en extérieur, et la surface est touchée en premier. Conséquences pratiques :

• Pour une courte utilisation en extérieur ou un ensoleillement occasionnel, les pièces en PA 12 conviennent généralement.
• Pour une utilisation permanente en extérieur, testez un échantillon dans l'environnement réel, ou protégez la pièce avec un revêtement approprié appliqué après la livraison.
• Les pièces teintées sont colorées dans la couche superficielle ; les couleurs peuvent changer après une longue exposition au soleil, comme pour la plupart des plastiques teintés.
• Les éléments fins et les emboîtements perdent leur ténacité en premier ; concevez les pièces d'extérieur avec une certaine marge.

Propriétés au feu et électriques

EOS classe le PA 2200 UL 94 HB à 0,5, 1,6 et 3,2 mm et donne un indice de résistance au cheminement (CTI) d'au moins 600 (IEC 60112). Ce sont des évaluations de matériaux. Les produits et applications ayant des exigences de sécurité incendie ou électrique nécessitent des tests sur la pièce finie ; nous ne certifions pas les pièces.

La teinture et la finition ne modifient pas la résistance

Chaque pièce est microbillée aux billes de verre et polie dans un DyeMansion Powershot DUAL. Selon DyeMansion, cela compacte la surface plutôt que d'enlever de la matière. La teinture avec des colorants liquides TCN colore la couche superficielle sans revêtement. Aucune de ces étapes n'est un traitement protecteur : une pièce teintée ou polie a le comportement chimique et thermique du PA 12.

Liste de contrôle pour les environnements exigeants

• Température de fonctionnement et charge connues ; pièces sous charge bien en dessous des valeurs de déflexion thermique de 1,80 MPa.
• Chaque fluide qui touche la pièce a été vérifié, y compris la concentration et la température.
• Acides forts et agents oxydants évités.
• Utilisation permanente en extérieur testée sur un échantillon.
• Exigences en matière d'incendie ou d'électricité testées sur la pièce finie.

Plus d'informations sur le matériau dans le guide du nylon PA 12 et dans la résistance du nylon SLS. Pour les pièces qui doivent être conçues et testées pour un environnement exigeant, les spécialistes de prototype.builders peuvent vous aider.

Questions fréquentes

Quelle température le PA 12 SLS peut-il supporter ?

EOS indique une température de fusion de 176 °C pour le PA 2200 et une température de fléchissement sous charge de 157 °C à 0,45 MPa et de 64 °C à 1,80 MPa. EOS décrit une plage d'utilisation de −40 °C à +80 °C sous contrainte constante, et une charge de courte durée sans contrainte jusqu'à 160 °C.

Le PA 12 est-il résistant à l'huile et au carburant ?

Oui. Dans le tableau de résistance d'EOS pour le PA 2200, l'essence, le fioul, le pétrole, le liquide de frein et le glycol sont classés comme résistants à 20 °C et 60 °C. Testez le fluide, la température et la charge spécifiques de votre application.

Quels produits chimiques attaquent le PA 12 ?

Les acides forts et les agents oxydants. EOS classe le PA 2200 comme non résistant à l'acide chlorhydrique, nitrique et chromique à 10 % à 20 °C et 60 °C.

Le PA 12 est-il résistant aux UV ?

EOS ne publie aucune valeur de résistance aux UV ou aux intempéries pour le PA 2200. Le PA 12 blanc non traité peut jaunir et devenir plus cassant après une longue exposition en extérieur, les pièces permanentes en extérieur doivent donc être testées ou protégées par un revêtement.

Quelle quantité d'eau le PA 12 absorbe-t-il ?

EOS indique 0,52 % à 23 °C et 50 % d'humidité relative, 1,33 % à 96 % d'humidité relative et 1,93 % à saturation dans l'eau à 100 °C pour le PA 2200. C'est faible pour un nylon.

La teinture améliore-t-elle la résistance des pièces SLS ?

Non. Les teintures TCN colorent la couche superficielle sans revêtement, et le microbillage et le polissage compactent la surface. Une pièce teinte se comporte comme le PA 12.