Vodič kroz PA12 najlon: svojstva, ograničenja i primjene najlona 12 u SLS-u

Što je PA12

PA12 je polukristalni termoplast iz obitelji poliamida (najlona). Broj 12 odnosi se na dvanaest atoma ugljika u ponavljajućoj jedinici polimernog lanca. U usporedbi s raširenijim PA6 i PA66 lanac sadrži manje amidnih skupina po jedinici duljine. Ta jedna razlika objašnjava većinu njegova ponašanja: PA12 upija znatno manje vode, bolje zadržava dimenzije u vlažnim uvjetima i otporan je na više kemikalija, uz cijenu niže krutosti i nižeg tališta.

Nazivi PA12, PA 12, najlon 12 i poliamid 12 opisuju isti polimer. Trgovački nazivi prahova za sinteriranje razlikuju se od proizvođača do proizvođača.

Zašto PA12 dominira SLS ispisom

Lasersko sinteriranje traži prah sa širokim razmakom između temperature pri kojoj se tali i temperature pri kojoj ponovno kristalizira. Unutar tog prozora sloj praha može se držati vrućim, a da se dijelovi ne skrućuju neravnomjerno, što vitoperenje drži pod kontrolom. PA12 ima takav prozor, dobro teče kao prah i nakon izrade može se djelomično ponovno upotrijebiti. Upravo su ga ta preradbena svojstva, više nego ijedna pojedinačna mehanička vrijednost, učinila zadanim materijalom za selektivno lasersko sinteriranje.

Tipična svojstva laserski sinteriranog PA12

Brojke u nastavku tipični su rasponi objavljeni za laserski sinterirane PA12 prahove. To su orijentacijske vrijednosti, a ne specifikacija. Stvarne vrijednosti ovise o vrsti praha, stroju, orijentaciji pri izradi i kondicioniranju dijela. Za konstrukcijske proračune koristite tehnički list konkretnog praha.

Čvrstoća u smjeru izrade obično je nešto niža nego unutar slojeva, a istezanje pri lomu svojstvo je koje se najviše razlikuje između ciklusa izrade i orijentacija. Dio koji se oslanja na tanak savitljiv element treba ispitati, a ne samo proračunati.

Kemijsko ponašanje i utjecaj okoline

• Ulja, masti, goriva i ugljikovodici: općenito dobra otpornost, zbog čega je PA12 čest u strojogradnji i razvoju u automobilskoj industriji.
• Lužine i mnoga otapala: općenito dobra otpornost.
• Jake kiseline i oksidansi: nije prikladan.
• Voda i vlaga: nisko upijanje u usporedbi s PA6. Sinterirani dijelovi imaju određenu površinsku poroznost, pa tanke stijenke nisu automatski nepropusne pod tlakom.
• Sunčeva svjetlost: neobrađeni bijeli PA12 može požutjeti i postati krhkiji nakon dugog izlaganja na otvorenom. Za trajnu vanjsku uporabu raspitajte se o prikladnoj obradi ili ispitivanju.
• Temperatura: kratkotrajno izlaganje povišenim temperaturama podnosi, ali krutost pada s porastom temperature. Usporedite vrijednosti temperature postojanosti oblika iz tehničkog lista sa svojim slučajem opterećenja.

Tvrdnje o dodiru s hranom, dodiru s kožom ili medicinskoj uporabi ovise o točno određenom prahu, postupku i naknadnoj obradi te zahtijevaju dokumentirane dokaze za konkretan lanac opskrbe. Nemojte ih pretpostavljati na temelju naziva polimera. Ako su vašoj primjeni potrebni takvi dokazi, pitajte nas prije narudžbe.

PA12 u usporedbi sa srodnim materijalima

Bijela ili siva: zašto je osnovna boja važna

Dijelovi od PA12 iz laserskog sinteriranja bijeli su. Dijelovi od PA12 iz postupka Multi Jet Fusion sivi su zbog sredstva za stapanje koje se u tom postupku koristi. Bijela osnova može se bojiti u svijetle i zasićene boje; siva je osnova u praksi ograničena na tamne nijanse, najčešće crnu. Ako je boja dio zahtjeva, odlučite se za postupak prije nego što dovršite konstrukciju. Članak MJF ili SLS uspoređuje ta dva postupka.

SLS Market na zahtjev boji bijele dijelove od PA 12, u zasebnom koraku nakon pjeskarenja, tekućim bojilima proizvođača bojila TCN; nijanse su prikazane u katalogu boja.

Konstruiranje dijelova od PA12

• Iskoristite duktilnost. Uskočni spojevi, kopče i elementi nalik savitljivoj šarki rade ako deformacija ostane umjerena i ako je element, gdje je moguće, orijentiran unutar slojeva.
• Držite stijenke ujednačenima. Jednolika debljina stijenke od približno 1,5 do 3 mm daje stabilne, ekonomične dijelove. Tipična najmanja debljina stijenke iznosi oko 0,8 do 1,0 mm.
• Izbjegavajte pune blokove. Izdubite debele presjeke i dodajte otvore za izlaz praha.
• Planirajte navoje. Veliki navoji mogu se ispisati. Za male ili često korištene navoje trajniji su navojni umetci ili vijci za plastiku koji oblikuju navoj.
• Računajte s tolerancijom. Tipična opća tolerancija za postupak iznosi ±0,3 %, uz donju granicu od ±0,3 mm. Dosjede konstruirajte sa zračnošću ili predvidite doradu kritičnih provrta.

Tipične primjene

Laserski sinterirani PA12 koristi se za funkcionalne prototipove, kućišta i poklopce, vodilice kabela i crijeva, nosače, naprave i stezne naprave, prste hvataljki u automatizaciji, zračne kanale te male serije ili rezervne dijelove za strojeve. Zajednički je nazivnik dio koji mora nositi opterećenje ili izdržati rukovanje, u količini pri kojoj se kalup ne isplati.

Kada PA12 nije pravi materijal

• Dio mora biti proziran ili optički čist.
• Trajno radi na visokoj temperaturi pod opterećenjem.
• Potrebna mu je fleksibilnost poput gume.
• Izložen je jakim kiselinama.
• Potrebna mu je krutost metala ili kompozita ojačanog vlaknima.

PA12 u SLS Marketu

Ispisujemo bijeli Nylon PA 12 na stroju EOS FORMIGA P 110 Velocis, a dijelove pjeskarimo i površinski obrađujemo u uređaju DyeMansion Powershot DUAL. Radni volumen, mogućnosti završne obrade i naručivanje opisani su na stranici Usluga SLS 3D ispisa. Raniji, kraći pregled materijala dostupan je u članku SLS 3D ispis u materijalu Nylon PA 12 (bijeli).