PA 12 hő-, vegyszer- és UV-állósága: Hol állják meg a helyüket az SLS alkatrészek

Honnan származnak az adatok

Fehér PA 12-t nyomtatunk az EOS PA 2200 porából egy EOS FORMIGA P 110 Velocis gépen. Az alábbi hőmérsékleti értékek a PA 2200 aktuális EOS adatlapjáról származnak ("Balance" folyamat, 0.12 mm rétegek). A használati hőmérséklet-tartomány, a vízfelvétel és a vegyszerállósági táblázat az EOS PA 2200-hoz készült termékinformációjából való. Mindegyik próbatesteken mért anyagjellemző. Maga az EOS is megjegyzi, hogy ezek csak tájékoztató jellegűek, és az alkatrész adott célra való alkalmasságát a felhasználónak kell értékelnie.

Hőállóság

Az X a rétegeken belüli, a Z a rétegekre merőleges irányt jelenti. Termékinformációjában az EOS két gyakorlati megállapítást tesz hozzá: a PA 2200 alkatrészek nagy mechanikai szilárdságot és rugalmasságot mutatnak állandó terhelés mellett a −40 °C és +80 °C közötti hőmérséklet-tartományban, és az alkatrészek rövid idejű, feszültségmentes terhelése akár 160 °C-ig is lehetséges.

Mit jelent ez a gyakorlatban

• A terhelés többet számít, mint maga a hőmérséklet. A két hőhajlási érték is ezt mutatja: alacsony terhelés (0.45 MPa) mellett az anyag jóval 140 °C felett is megtartja alakját, nagyobb terhelés (1.80 MPa) esetén viszont csak kb. 60 °C-ig.
• Terhelt alkatrészek: a terhelést viselő konzoloknak, bilincseknek, bepattanó és préselt kötéseknek jóval az 1.80 MPa értékek alatt kell maradniuk, és a valós üzemi hőmérsékletükön kell tesztelni őket.
• Terheletlen alkatrészek: a feszültségmentes burkolatok, vezetők és házak elviselik a rövid meleg időszakokat, egészen a 160 °C-ig, amit az EOS a rövid idejű, feszültségmentes terhelésre megad.
• Kúszás: a nejlon állandó terhelés alatt lassan deformálódik, magasabb hőmérsékleten pedig még inkább. A meleg területeken lévő rögzített csavarok és préselt kötések idővel elveszítik előfeszítésüket.
• Hideg: az EOS −40 °C-ot ad meg a használati tartomány alsó határaként. Alacsony hőmérsékleten az anyag merevebbé válik, és kevésbé tolerálja az ütéseket.

Vegyszerállóság

A PA 12 láncában kevés amidcsoport található, ami ellenállóbbá teszi számos vegyszerrel szemben, és kevésbé érzékeny a vízre, mint a PA 6. Az EOS PA 2200-hoz készült termékinformációja tartalmaz egy ellenállósági táblázatot (6 hónapos kitettség 20 °C-on és 4 hetes 60 °C-on). Egy válogatás a felsoroltakból:

Röviden: az olajok, üzemanyagok, zsírok, számos oldószer és lúg általában nem okoz gondot; az erős savak és oxidálószerek viszont igen. A koncentráció, a hőmérséklet, a kitettségi idő és a mechanikai feszültség mind megváltoztatják az eredményt, és a feszültség alatt lévő alkatrészek megrepedhetnek olyan közegekben, amelyeket egy terheletlen minta túlél. Új közeg esetén tegyen ki egy nyomtatott mintát valós körülményeknek, mielőtt megbízna benne.

Víz és páratartalom

Az EOS a következő vízfelvételi értékeket adja meg a PA 2200-hoz: 0.52 % 23 °C-on és 50 % relatív páratartalom mellett, 1.33 % 23 °C-on és 96 % relatív páratartalom mellett, valamint 1.93 % telítettségnél 100 °C-os vízben. Ez alacsonynak számít egy poliamid esetében, ezért a PA 12 alkatrészek jól megőrzik méreteiket és merevségüket párás levegőben. A lézerszinterezett alkatrészek felülete enyhén porózus, így a vékony falak nem automatikusan vízállóak; lásd a PA12 vs PA11 vs PA6 részt a nejlonok összehasonlításához.

UV és kültéri használat

Az EOS nem tesz közzé UV- vagy időjárásállósági értéket a PA 2200-hoz. Az általánosan ismert tények érvényesek a stabilizálatlan poliamidokra: a kezeletlen fehér PA 12 hosszú kültéri kitettség után besárgulhat és törékenyebbé válhat, és először a felület károsodik. Gyakorlati következmények:

• Rövid kültéri használat vagy alkalmi napfény esetén a PA 12 alkatrészek általában jól bírják.
• Állandó kültéri használat esetén teszteljen egy mintát a valós környezetben, vagy védje az alkatrészt a szállítás után felvitt megfelelő bevonattal.
• A festett alkatrészek a felületi rétegben színezettek; a színek hosszú napfénynek való kitettség után megváltozhatnak, mint a legtöbb festett műanyag esetében.
• A vékony elemek és a bepattanó kötések veszítik el először a szívósságukat; a kültéri alkatrészeket tervezze némi ráhagyással.

Tűz- és elektromos tulajdonságok

Az EOS a PA 2200-at UL 94 HB besorolásúnak minősíti 0.5, 1.6 és 3.2 mm-nél, és legalább 600-as komparatív kúszóáram-szilárdsági mutatót (CTI) ad meg (IEC 60112). Ezek anyagminősítések. A tűz- vagy elektromos biztonsági követelményekkel rendelkező termékek és alkalmazások esetében a kész alkatrészen kell teszteket végezni; mi nem tanúsítunk alkatrészeket.

A festés és a felületkezelés nem változtatja meg az ellenállóságot

Minden alkatrészt üveggyönggyel fújunk és polírozunk egy DyeMansion Powershot DUAL gépben. A DyeMansion szerint ez inkább tömöríti a felületet, mintsem anyagot távolítana el. A TCN folyékony festékekkel történő színezés bevonat nélkül színezi a felületi réteget. Egyik lépés sem védőkezelés: egy festett vagy polírozott alkatrész kémiai és termikus viselkedése megegyezik a PA 12-ével.

Ellenőrzőlista igényes környezetekhez

• Az üzemi hőmérséklet és a terhelés ismert; a terhelt alkatrészek jóval az 1.80 MPa hőhajlási értékek alatt vannak.
• Minden folyadék, amely az alkatrésszel érintkezik, ellenőrizve van, beleértve a koncentrációt és a hőmérsékletet is.
• Erős savak és oxidálószerek kerülendők.
• Tartós kültéri használat mintán tesztelve.
• Tűzvédelmi vagy elektromos követelmények a kész alkatrészen tesztelve.

További információ az anyagról a PA12 nejlon útmutatóban és a milyen erős az SLS nejlon cikkben található. Olyan alkatrészek esetében, amelyeket igényes környezetre kell tervezni és tesztelni, a prototype.builders szakemberei tudnak segíteni.

Gyakran ismételt kérdések

Milyen hőmérsékletet bír ki az SLS PA 12?

Az EOS 176 °C-os olvadási hőmérsékletet ad meg a PA 2200 esetében, valamint 157 °C-os hőtorzulási hőmérsékletet 0,45 MPa nyomáson és 64 °C-ot 1,80 MPa nyomáson. Az EOS állandó terhelés mellett −40 °C és +80 °C közötti használati tartományt ír le, rövid idejű, terhelés nélküli igénybevétel esetén pedig akár 160 °C-ot is.

Ellenáll a PA 12 az olajnak és az üzemanyagnak?

Igen. Az EOS PA 2200-ra vonatkozó ellenállási táblázatában a benzin, a fűtőolaj, a petróleum, a fékfolyadék és a glikol 20 °C-on és 60 °C-on ellenállónak minősül. Tesztelje az alkalmazásának megfelelő specifikus folyadékot, hőmérsékletet és terhelést.

Milyen vegyszerek támadják meg a PA 12-t?

Erős savak és oxidálószerek. Az EOS szerint a PA 2200 nem ellenálló a 10%-os sósavval, salétromsavval és krómsavval szemben 20 °C-on és 60 °C-on.

A PA 12 UV-álló?

Az EOS nem tesz közzé UV- vagy időjárásállósági értéket a PA 2200-hoz. A kezeletlen fehér PA 12 hosszú távú kültéri kitettség után besárgulhat és törékenyebbé válhat, ezért a tartósan kültéri alkatrészeket tesztelni kell, vagy bevonattal kell védeni.

Mennyi vizet szív fel a PA 12?

Az EOS a PA 2200 esetében 0,52%-ot ad meg 23 °C-on és 50%-os relatív páratartalom mellett, 1,33%-ot 96%-os relatív páratartalomnál, és 1,93%-ot 100 °C-os vízben történő telítettségnél. Ez alacsonynak számít egy nejlon esetében.

A festés javítja az SLS alkatrészek ellenállását?

Nem. A TCN festékek bevonat nélkül színezik a felületi réteget, a szemcseszórás és a polírozás pedig tömöríti a felületet. Egy festett alkatrész úgy viselkedik, mint a PA 12.