Resistenza al calore, agli agenti chimici e ai raggi UV del PA 12: dove le parti in SLS resistono

Staffa in nylon SLS bianco sulla sabbia sotto una forte luce solare, con una rondella arancione accanto

Prima che una parte stampata venga inserita in una macchina, in un veicolo o all'aperto, sorgono tre domande: quanto può scaldarsi, quali fluidi possono toccarla e come reagisce alla luce solare? Questa guida risponde a queste domande per il PA 12 sinterizzato al laser utilizzando solo ciò che EOS pubblica per PA 2200, la polvere che stampiamo, e indica chiaramente dove EOS non pubblica alcun valore e il test è l'unica risposta affidabile.

Da dove provengono i dati

Stampiamo PA 12 bianco dalla polvere PA 2200 di EOS su una EOS FORMIGA P 110 Velocis. I valori termici di seguito provengono dall'attuale scheda tecnica EOS per PA 2200 (processo "Balance", strati da 0.12 mm). L'intervallo di temperatura di utilizzo, l'assorbimento d'acqua e la tabella di resistenza chimica provengono dalle informazioni sul prodotto di EOS per PA 2200. Tutti questi sono valori del materiale misurati su provini. EOS stessa fa notare che sono solo a scopo informativo e che l'idoneità di una parte per uno scopo specifico deve essere valutata dall'utente.

Resistenza al calore

Proprietà (EOS, PA 2200)ValoreStandard
Temperatura di fusione176 °CISO 11357-1/-3
Temperatura di rammollimento Vicat (B50), X176 °CISO 306
Temperatura di deflessione termica, 0,45 MPa157 °C (X), 145 °C (Z)ISO 75-1/-2
Temperatura di deflessione termica, 1,80 MPa64 °C (X), 57 °C (Z)ISO 75-1/-2

X significa all'interno degli strati, Z attraverso di essi. Nelle sue informazioni sul prodotto, EOS aggiunge due affermazioni pratiche: le parti in PA 2200 mostrano un'elevata resistenza meccanica ed elasticità sotto stress costante in un intervallo di temperatura da −40 °C a +80 °C, e il caricamento a breve termine delle parti senza stress è possibile fino a 160 °C.

Cosa significa in pratica

  • Il carico conta più della sola temperatura. I due valori di deflessione termica lo dimostrano: sotto un carico basso (0.45 MPa) il materiale mantiene la sua forma fino a ben oltre i 140 °C, sotto un carico maggiore (1.80 MPa) solo fino a circa 60 °C.
  • Parti caricate: staffe, morsetti, incastri a scatto e accoppiamenti forzati che sopportano un carico dovrebbero rimanere ben al di sotto dei valori di 1.80 MPa ed essere testati alla loro reale temperatura di esercizio.
  • Parti non caricate: coperture, guide e alloggiamenti senza stress tollerano brevi periodi caldi, fino ai 160 °C indicati da EOS per il caricamento a breve termine senza stress.
  • Scorrimento viscoso (Creep): il nylon si deforma lentamente sotto carico costante, e maggiormente a temperature più elevate. Le viti serrate e gli accoppiamenti forzati in aree calde perdono il precarico nel tempo.
  • Freddo: EOS indica −40 °C come limite inferiore dell'intervallo di utilizzo. A basse temperature il materiale diventa più rigido e meno tollerante agli urti.

Resistenza chimica

Il PA 12 ha pochi gruppi ammidici nella sua catena, il che lo rende più resistente a molte sostanze chimiche e meno sensibile all'acqua rispetto al PA 6. Le informazioni sul prodotto di EOS per PA 2200 contengono una tabella di resistenza (esposizione di 6 mesi a 20 °C e 4 settimane a 60 °C). Una selezione di ciò che elenca:

Fluido (tabella EOS)20 °C60 °C
Acqua, acqua di mareResistenteResistente
Benzina, olio combustibile, petrolio, paraffinaResistenteResistente
Liquido dei freni, antigelo, glicoleResistenteResistente
Olio di silicone, olio di semi di linoResistenteResistente
AcetoneResistenteResistente
Soluzione di idrossido di sodio, 50 %ResistenteResistente
Soluzione di cloruro di sodio, soluzione di ammoniacaResistenteResistente
Acido cloridrico, 10 %Non resistenteNon resistente
Acido nitrico, 10 %Non resistenteNon resistente
Acido cromico, 10 %Non resistenteNon resistente

In breve: oli, carburanti, grassi, molti solventi e alcali vanno generalmente bene; gli acidi forti e gli agenti ossidanti no. La concentrazione, la temperatura, il tempo di esposizione e lo stress meccanico cambiano tutti il risultato, e le parti sollecitate possono rompersi in fluidi a cui un campione non caricato sopravvive. Per un nuovo fluido, esponga un campione stampato a condizioni realistiche prima di farvi affidamento.

Acqua e umidità

EOS fornisce questi valori di assorbimento d'acqua per PA 2200: 0.52 % a 23 °C e 50 % di umidità relativa, 1.33 % a 23 °C e 96 % di umidità relativa, e 1.93 % a saturazione in acqua a 100 °C. È un valore basso per una poliammide, motivo per cui le parti in PA 12 mantengono bene le loro dimensioni e la loro rigidità in aria umida. Le parti sinterizzate al laser hanno una superficie leggermente porosa, quindi le pareti sottili non sono automaticamente a tenuta stagna; veda PA12 vs PA11 vs PA6 per un confronto tra i nylon.

UV e uso all'aperto

EOS non pubblica alcun valore relativo agli UV o agli agenti atmosferici per PA 2200. Si applica ciò che è generalmente noto sulle poliammidi non stabilizzate: il PA 12 bianco non trattato può ingiallire e diventare più fragile dopo una lunga esposizione all'aperto, e la superficie è la prima ad essere colpita. Conseguenze pratiche:

  • Per un breve uso all'aperto o per la luce solare occasionale, le parti in PA 12 di solito vanno bene.
  • Per un uso permanente all'aperto, testi un campione nell'ambiente reale, oppure protegga la parte con un rivestimento adeguato applicato dopo la consegna.
  • Le parti tinte sono colorate nello strato superficiale; i colori possono cambiare dopo una lunga esposizione alla luce solare, come per la maggior parte delle plastiche tinte.
  • Le caratteristiche sottili e gli incastri a scatto perdono tenacità per primi; progetti le parti per esterni con un certo margine.

Proprietà ignifughe ed elettriche

EOS classifica PA 2200 UL 94 HB a 0.5, 1.6 e 3.2 mm e fornisce un indice di resistenza alla traccia (CTI) di almeno 600 (IEC 60112). Queste sono classificazioni del materiale. I prodotti e le applicazioni con requisiti di sicurezza antincendio o elettrica necessitano di test sulla parte finita; noi non certifichiamo le parti.

La tintura e la finitura non modificano la resistenza

Ogni parte viene perlata con microsfere di vetro e lucidata in una DyeMansion Powershot DUAL. Secondo DyeMansion questo compatta la superficie piuttosto che rimuovere materiale. La tintura con coloranti liquidi TCN colora lo strato superficiale senza un rivestimento. Nessuno dei due passaggi è un trattamento protettivo: una parte tinta o lucidata ha il comportamento chimico e termico del PA 12.

Lista di controllo per ambienti esigenti

  • Temperatura di esercizio e carico noti; parti caricate ben al di sotto dei valori di deflessione termica di 1.80 MPa.
  • Ogni fluido che tocca la parte controllato, incluse concentrazione e temperatura.
  • Acidi forti e agenti ossidanti evitati.
  • Uso esterno permanente testato su un campione.
  • Requisiti antincendio o elettrici testati sul pezzo finito.

Maggiori informazioni sul materiale nella guida al nylon PA 12 e in quanto è resistente il nylon SLS. Per i pezzi che devono essere progettati e testati per un ambiente esigente, gli specialisti di prototype.builders possono aiutarLa.

Domande frequenti

Quale temperatura può sopportare il PA 12 SLS?

EOS indica una temperatura di fusione di 176 °C per il PA 2200 e una temperatura di deflessione termica di 157 °C a 0,45 MPa e 64 °C a 1,80 MPa. EOS descrive un intervallo di utilizzo da −40 °C a +80 °C sotto stress costante, e carichi di breve durata senza stress fino a 160 °C.

Il PA 12 è resistente a olio e carburante?

Sì. Nella tabella di resistenza di EOS per il PA 2200, benzina, olio combustibile, petrolio, liquido dei freni e glicole sono classificati come resistenti a 20 °C e 60 °C. Testi il fluido specifico, la temperatura e il carico della Sua applicazione.

Quali sostanze chimiche attaccano il PA 12?

Acidi forti e agenti ossidanti. EOS classifica il PA 2200 come non resistente all'acido cloridrico, nitrico e cromico al 10 % a 20 °C e 60 °C.

Il PA 12 è resistente ai raggi UV?

EOS non pubblica alcun valore relativo ai raggi UV o agli agenti atmosferici per il PA 2200. Il PA 12 bianco non trattato può ingiallire e diventare più fragile dopo una lunga esposizione all'aperto, pertanto i pezzi per uso esterno permanente dovrebbero essere testati o protetti con un rivestimento.

Quanta acqua assorbe il PA 12?

EOS indica lo 0,52 % a 23 °C e 50 % di umidità relativa, l'1,33 % al 96 % di umidità relativa e l'1,93 % a saturazione in acqua a 100 °C per il PA 2200. È un valore basso per un nylon.

La tintura migliora la resistenza dei pezzi SLS?

No. I coloranti TCN colorano lo strato superficiale senza un rivestimento, e la perlatura e la lucidatura compattano la superficie. Un pezzo tinto si comporta come il PA 12.

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