PA 12 hitte-, chemische en UV-bestendigheid: waar SLS onderdelen standhouden

Waar de cijfers vandaan komen

We printen wit PA 12 van EOS's PA 2200 poeder op een EOS FORMIGA P 110 Velocis. De onderstaande thermische waarden komen uit de huidige EOS datasheet voor PA 2200 (proces "Balance", 0.12 mm lagen). Het temperatuurbereik voor gebruik, de waterabsorptie en de tabel met chemische bestendigheid komen uit de productinformatie van EOS voor PA 2200. Dit zijn allemaal materiaalwaarden gemeten op proefstukken. EOS merkt zelf op dat ze alleen ter informatie dienen en dat de geschiktheid van een onderdeel voor een specifiek doel door de gebruiker moet worden beoordeeld.

Hittebestendigheid

X betekent binnen de lagen, Z er dwars doorheen. In de productinformatie voegt EOS twee praktische verklaringen toe: PA 2200 onderdelen vertonen een hoge mechanische sterkte en elasticiteit onder constante belasting in een temperatuurbereik van −40 °C tot +80 °C, en kortstondige belasting van de onderdelen zonder spanning is mogelijk tot 160 °C.

Wat dit in de praktijk betekent

• Belasting is belangrijker dan temperatuur alleen. De twee waarden voor warmtevervorming laten het zien: onder een lage belasting (0.45 MPa) behoudt het materiaal zijn vorm tot ruim boven 140 °C, onder een hogere belasting (1.80 MPa) slechts tot ongeveer 60 °C.
• Belaste onderdelen: beugels, klemmen, klikverbindingen en perspassingen die belasting dragen, moeten ruim onder de 1.80 MPa waarden blijven en worden getest op hun werkelijke werktemperatuur.
• Onbelaste onderdelen: afdekkingen, geleiders en behuizingen zonder spanning verdragen korte warme periodes, tot de 160 °C die EOS opgeeft voor kortstondige belasting zonder spanning.
• Kruip: nylon vervormt langzaam onder constante belasting, en meer bij een hogere temperatuur. Geklemde schroeven en perspassingen in warme gebieden verliezen na verloop van tijd hun voorspanning.
• Kou: EOS geeft −40 °C op als de ondergrens van het gebruiksbereik. Bij lage temperaturen wordt het materiaal stijver en minder vergevingsgezind bij schokken.

Chemische bestendigheid

PA 12 heeft weinig amidegroepen in zijn keten, wat het beter bestand maakt tegen veel chemicaliën en minder gevoelig voor water dan PA 6. De productinformatie van EOS voor PA 2200 bevat een bestendigheidstabel (blootstelling van 6 maanden bij 20 °C en 4 weken bij 60 °C). Een selectie van wat erin staat:

Kortom: oliën, brandstoffen, vetten, veel oplosmiddelen en logen zijn over het algemeen prima; sterke zuren en oxidatiemiddelen niet. Concentratie, temperatuur, blootstellingstijd en mechanische spanning veranderen allemaal het resultaat, en belaste onderdelen kunnen barsten in media die een onbelast monster overleeft. Voor een nieuw medium, stel een geprint monster bloot onder realistische omstandigheden voordat u erop vertrouwt.

Water en vochtigheid

EOS geeft deze waterabsorptiewaarden voor PA 2200: 0.52 % bij 23 °C en 50 % relatieve vochtigheid, 1.33 % bij 23 °C en 96 % relatieve vochtigheid, en 1.93 % bij verzadiging in water bij 100 °C. Dat is laag voor een polyamide, en daarom behouden PA 12 onderdelen hun afmetingen en stijfheid goed in vochtige lucht. Lasergesinterde onderdelen hebben een licht poreus oppervlak, dus dunne wanden zijn niet automatisch waterdicht; zie PA12 vs PA11 vs PA6 voor hoe de nylons zich verhouden.

UV en buitengebruik

EOS publiceert geen UV- of verweringswaarde voor PA 2200. Wat algemeen bekend is over ongestabiliseerde polyamiden is van toepassing: onbehandeld wit PA 12 kan vergelen en brozer worden na langdurige blootstelling buiten, en het oppervlak wordt als eerste aangetast. Praktische gevolgen:

• Voor kortstondig buitengebruik of incidenteel zonlicht zijn PA 12 onderdelen meestal prima.
• Voor permanent buitengebruik, test een monster in de echte omgeving, of bescherm het onderdeel met een geschikte coating die na levering wordt aangebracht.
• Geverfde onderdelen zijn gekleurd in de oppervlaktelaag; kleuren kunnen veranderen na langdurige blootstelling aan zonlicht, zoals bij de meeste geverfde kunststoffen.
• Dunne kenmerken en klikverbindingen verliezen als eerste hun taaiheid; ontwerp buitenonderdelen met enige marge.

Brand- en elektrische eigenschappen

EOS beoordeelt PA 2200 UL 94 HB op 0.5, 1.6 en 3.2 mm en geeft een vergelijkende tracking index (CTI) van ten minste 600 (IEC 60112). Dit zijn materiaalbeoordelingen. Producten en toepassingen met brand- of elektrische veiligheidseisen vereisen tests op het voltooide onderdeel; wij certificeren geen onderdelen.

Verven en afwerken veranderen de bestendigheid niet

Elk onderdeel wordt met glasparels gestraald en gepolijst in een DyeMansion Powershot DUAL. Volgens DyeMansion verdicht dit het oppervlak in plaats van materiaal te verwijderen. Verven met TCN vloeibare kleurstoffen kleurt de oppervlaktelaag zonder een coating. Geen van beide stappen is een beschermende behandeling: een geverfd of gepolijst onderdeel heeft het chemische en thermische gedrag van PA 12.

Checklist voor veeleisende omgevingen

• Werktemperatuur en belasting bekend; belaste onderdelen ruim onder de 1.80 MPa warmtevervormingswaarden.
• Elke vloeistof die het onderdeel raakt gecontroleerd, inclusief concentratie en temperatuur.
• Sterke zuren en oxidatiemiddelen vermeden.
• Permanent buitengebruik getest op een monster.
• Brand- of elektrische vereisten getest op het voltooide onderdeel.

Meer over het materiaal in de PA12 nylon gids en in hoe sterk SLS nylon is. Voor onderdelen die moeten worden ontworpen en getest voor een veeleisende omgeving, kunnen de specialisten van prototype.builders helpen.

Veelgestelde vragen

Welke temperatuur kan SLS PA 12 weerstaan?

EOS geeft een smelttemperatuur van 176 °C voor PA 2200 en een warmtevervormingstemperatuur van 157 °C bij 0.45 MPa en 64 °C bij 1.80 MPa. EOS beschrijft een toepassingsbereik van −40 °C tot +80 °C onder constante belasting, en kortstondige belasting zonder spanning tot 160 °C.

Is PA 12 bestand tegen olie en brandstof?

Ja. In de weerstandstabel van EOS voor PA 2200 worden benzine, stookolie, petroleum, remvloeistof en glycol als bestendig beoordeeld bij 20 °C en 60 °C. Test de specifieke vloeistof, temperatuur en belasting van uw toepassing.

Welke chemicaliën tasten PA 12 aan?

Sterke zuren en oxidatiemiddelen. EOS beoordeelt PA 2200 als niet bestendig tegen 10 % zoutzuur, salpeterzuur en chroomzuur bij 20 °C en 60 °C.

Is PA 12 UV-bestendig?

EOS publiceert geen UV- of verweringswaarde voor PA 2200. Onbehandeld wit PA 12 kan vergelen en brozer worden na langdurige blootstelling aan de buitenlucht, dus permanente buitenonderdelen moeten worden getest of beschermd met een coating.

Hoeveel water neemt PA 12 op?

EOS geeft 0.52 % bij 23 °C en 50 % relatieve vochtigheid, 1.33 % bij 96 % relatieve vochtigheid en 1.93 % bij verzadiging in water van 100 °C voor PA 2200. Dat is laag voor een nylon.

Verbetert verven de weerstand van SLS onderdelen?

Nee. TCN kleurstoffen kleuren de oppervlaktelaag zonder een coating, en stralen en polijsten verdichten het oppervlak. Een geverfd onderdeel gedraagt zich als PA 12.