PA12 vs PA11 vs PA6: scegliere un nylon per le parti stampate in 3D

Cosa significano i numeri

I poliammidi prendono il nome dal numero di atomi di carbonio nei loro blocchi costitutivi. Nel PA6 l'unità ripetitiva ha sei atomi di carbonio, nel PA11 undici, nel PA12 dodici; il PA66 è composto da due blocchi costitutivi con sei atomi di carbonio ciascuno. Più lunga è la catena tra i gruppi ammidici, meno gruppi ammidici ci sono per unità di lunghezza. I gruppi ammidici attirano l'acqua e rendono il polimero più rigido e più resistente al calore. Questa singola differenza spiega la maggior parte del confronto qui sotto.

Confronto a colpo d'occhio

La tabella confronta le famiglie di materiali in termini generali. I valori esatti dipendono dal grado, dal processo e dal condizionamento del pezzo; per i calcoli di progettazione utilizzi la scheda tecnica del materiale specifico.

PA6 e PA66: rigidi, resistenti, assetati

PA6 e PA66 sono i nylon tecnici più comuni nello stampaggio a iniezione e nella lavorazione meccanica. A secco, sono più rigidi e resistenti del PA12 e sopportano temperature più elevate. Il loro punto debole è l'acqua: assorbono molta più umidità, il che li rende più tenaci ma anche più morbidi, e ne altera le dimensioni. Un pezzo progettato per accoppiamenti stretti in PA6 si comporta diversamente in un'officina secca e in una umida. Il PA6 e il PA66 caricati a vetro sono lo standard per i pezzi stampati strutturali.

PA11: l'alternativa tenace e a base biologica

Il PA11 è simile al PA12 per molti aspetti, ma è più duttile e più resistente agli urti, ed è ricavato dall'olio di ricino. È una buona scelta per i pezzi che vengono piegati ripetutamente o che devono resistere agli urti. Nella stampa a letto di polvere viene utilizzato meno spesso del PA12 e si lavora in modo diverso.

PA12: stabile, resistente, lo standard SLS

Il PA12 assorbe poca acqua, mantiene le sue dimensioni e la sua rigidità in aria umida e resiste a oli, grassi, carburanti e molti solventi. La sua minore rigidità rispetto al PA6 è raramente un problema per i pezzi stampati, che di solito sono progettati con nervature e pareti uniformi. Per il PA 2200, EOS indica una resistenza alla trazione di 48 MPa all'interno degli strati e di 42 MPa attraverso di essi, un allungamento a rottura del 18 % e del 4 % e un punto di fusione di 176 °C. La guida al nylon PA 12 spiega il materiale in dettaglio.

Perché la sinterizzazione laser selettiva si standardizza sul PA12

La sinterizzazione laser mantiene l'intero letto di polvere appena al di sotto del punto di fusione e lascia che il laser fonda solo le sezioni trasversali dei pezzi. Questo funziona solo con una polvere che ha un'ampia finestra tra la temperatura a cui fonde e la temperatura a cui si solidifica di nuovo: all'interno di questa finestra, i pezzi rimangono abbastanza morbidi da non deformarsi mentre vengono aggiunti gli strati successivi. Il PA12 ha una tale finestra, scorre bene come polvere e può essere in parte riutilizzato. Queste proprietà di lavorazione, più di ogni singolo valore meccanico, lo hanno reso il materiale SLS predefinito. Maggiori informazioni sul processo in Cos'è la stampa 3D SLS.

Quale nylon per quale pezzo?

Prototipazione in PA12 per una parte di serie in PA6

Un caso comune: la parte di serie sarà stampata a iniezione in PA6 o PA66, i prototipi sono stampati in PA12. Questo funziona bene per forma, adattamento e assemblaggio. Per rigidità, scorrimento viscoso (creep) e comportamento all'umidità, ricordi che i materiali differiscono: un prototipo in PA12 è leggermente più morbido di una parte in PA6 asciutta e molto meno sensibile all'umidità. Gli incastri a scatto e le clip progettati per i livelli di deformazione del PA6 possono comportarsi diversamente nel PA12; veda giunti a scatto in SLS PA 12. Quando la serie è in arrivo, la guida SLS vs stampaggio a iniezione aiuta a trovare il punto in cui uno stampo risulta conveniente.

Umidità, condizionamento e cosa significa per le parti stampate

Ogni poliammide assorbe un po' d'acqua dall'aria fino a raggiungere un equilibrio con l'ambiente circostante. Per il PA6 e il PA66 questo modifica notevolmente la rigidità, la tenacità e le dimensioni, motivo per cui le parti stampate in PA6 vengono spesso condizionate prima di essere misurate o assemblate. Il PA12 assorbe molta meno acqua, quindi una parte stampata si comporta quasi allo stesso modo in un ambiente secco e in uno umido. Per fissaggi, calibri e alloggiamenti stampati con incastri, questa stabilità spesso vale più della maggiore rigidità del PA6.

Cosa stampiamo

Stampiamo PA 12 bianco, EOS PA 2200, su una EOS FORMIGA P 110 Velocis con una camera di 200 × 250 × 330 mm nella Repubblica Ceca. Ogni parte viene perlata con microsfere di vetro e lucidata in una DyeMansion Powershot DUAL, inclusa nel prezzo. Le parti possono essere tinte in 61 colori: il nero e l'arancione sono disponibili a magazzino con i normali tempi di consegna, anche gli altri colori vengono preventivati istantaneamente e richiedono circa un mese in più per la consegna. Per altri materiali, ci scriva; per la scelta del materiale come parte di un progetto, gli specialisti di prototype.builders possono aiutarLa.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra PA6 e PA12?

Entrambi sono poliammidi. Il PA6 ha più gruppi ammidici per lunghezza di catena, quindi è più rigido e ha un punto di fusione più alto, ma assorbe molta più acqua e cambia le sue dimensioni e la sua rigidità con l'umidità. Il PA12 assorbe molta meno acqua, mantiene meglio le sue dimensioni e resiste a più sostanze chimiche, al prezzo di una minore rigidità.

Il PA11 è migliore del PA12?

Nessuno dei due è migliore in generale. Il PA11 è più duttile e resistente agli urti ed è ricavato dall'olio di ricino; il PA12 è leggermente più rigido ed è il materiale standard della sinterizzazione laser. Per le parti che vengono piegate ripetutamente o subiscono impatti, il PA11 può essere la scelta migliore.

Perché il PA12 viene utilizzato per la SLS?

La sinterizzazione laser necessita di una polvere con un'ampia finestra tra la temperatura di fusione e quella di ricristallizzazione, in modo che il letto di polvere possa essere mantenuto caldo senza che le parti si deformino. Il PA12 ha una tale finestra, scorre bene come polvere e può essere in parte riutilizzato, il che lo ha reso il materiale SLS predefinito.

Il PA12 assorbe acqua?

Molto meno del PA6 o del PA66. Ecco perché le parti in PA12 mantengono le loro dimensioni e la loro rigidità nell'aria umida meglio delle parti realizzate con nylon a catena più corta.

Quale nylon stampate?

Stampiamo PA 12 bianco (EOS PA 2200) su una EOS FORMIGA P 110 Velocis. Per altri materiali, ci scriva; il calcolatore quota le parti in PA 12 istantaneamente.

Il nylon 12 è la stessa cosa del PA 12?

Sì. PA12, PA 12, nylon 12 e poliammide 12 sono nomi per lo stesso polimero. I nomi commerciali delle polveri di sinterizzazione differiscono in base al produttore.