Gids PA12-nylon: eigenschappen, grenzen en toepassingen van nylon 12 bij SLS

Wat PA12 is

PA12 is een semikristallijne thermoplast uit de familie van de polyamiden (nylon). Het getal 12 verwijst naar de twaalf koolstofatomen in de repeterende eenheid van de polymeerketen. Vergeleken met de gangbaardere PA6 en PA66 bevat de keten minder amidegroepen per lengte-eenheid. Dat ene verschil verklaart het grootste deel van zijn gedrag: PA12 neemt veel minder water op, is maatvaster in vochtige omstandigheden en is bestand tegen meer chemicaliën, ten koste van een lagere stijfheid en een lager smeltpunt.

De namen PA12, PA 12, nylon 12 en polyamide 12 beschrijven allemaal hetzelfde polymeer. Handelsnamen van sinterpoeders verschillen per fabrikant.

Waarom PA12 het SLS-printen domineert

Lasersinteren vraagt om een poeder met een ruim verschil tussen de temperatuur waarbij het smelt en de temperatuur waarbij het opnieuw kristalliseert. Binnen dat venster kan het poederbed warm worden gehouden zonder dat de onderdelen ongelijkmatig stollen, wat kromtrekken onder controle houdt. PA12 heeft zo’n venster, vloeit goed als poeder en kan na een bouwjob deels worden hergebruikt. Deze verwerkingseigenschappen, meer dan welke afzonderlijke mechanische waarde ook, maakten het tot het standaardmateriaal voor selectief lasersinteren.

Typische eigenschappen van lasergesinterd PA12

De onderstaande cijfers zijn typische bereiken die voor lasergesinterde PA12-poeders worden gepubliceerd. Het zijn richtwaarden, geen specificatie. De werkelijke waarden hangen af van de poederkwaliteit, de machine, de bouworiëntatie en de conditionering van het onderdeel. Gebruik voor ontwerpberekeningen de datasheet van het specifieke poeder.

De sterkte in de bouwrichting is meestal iets lager dan binnen de lagen, en de rek bij breuk is de eigenschap die het sterkst varieert tussen bouwjobs en oriëntaties. Een onderdeel dat afhangt van een dun buigend element moet worden getest, niet alleen berekend.

Chemisch gedrag en omgevingsinvloeden

• Oliën, vetten, brandstoffen en koolwaterstoffen: over het algemeen goed bestand; daarom is PA12 gangbaar in de machinebouw en in automotive-ontwikkeling.
• Alkaliën en veel oplosmiddelen: over het algemeen goed bestand.
• Sterke zuren en oxidatiemiddelen: niet geschikt.
• Water en vocht: lage opname vergeleken met PA6. Gesinterde onderdelen hebben enige oppervlakteporositeit, dus dunne wanden zijn niet automatisch drukdicht.
• Zonlicht: onbehandeld wit PA12 kan bij langdurige blootstelling buiten vergelen en brosser worden. Vraag voor permanent gebruik buiten naar een geschikte behandeling of test.
• Temperatuur: korte blootstelling aan verhoogde temperaturen wordt verdragen, maar de stijfheid neemt af naarmate de temperatuur stijgt. Leg de waarden voor de doorbuigingstemperatuur uit de datasheet naast uw belastingsgeval.

Claims over contact met voedingsmiddelen, huidcontact of medisch gebruik hangen af van het exacte poeder, het proces en de nabewerking, en vereisen gedocumenteerd bewijs voor de specifieke toeleveringsketen. Leid ze niet af uit de naam van het polymeer. Heeft uw toepassing zulk bewijs nodig, vraag het ons dan voordat u bestelt.

PA12 vergeleken met verwante materialen

Wit of grijs: waarom de basiskleur ertoe doet

PA12-onderdelen uit lasersinteren zijn wit. PA12-onderdelen uit Multi Jet Fusion zijn grijs door het fusing agent dat in dat proces wordt gebruikt. Een witte basis kan in lichte en verzadigde kleuren worden geverfd; een grijze basis is in de praktijk beperkt tot donkere tinten, meestal zwart. Hoort kleur bij de eisen, kies dan het proces voordat u het ontwerp afrondt. Het artikel MJF of SLS vergelijkt de twee.

SLS Market verft witte PA 12-onderdelen op aanvraag, in een aparte stap na het stralen, met vloeibare kleurstoffen van kleurstofproducent TCN; de tinten staan in de kleurencatalogus.

Onderdelen ontwerpen in PA12

• Benut de ductiliteit. Klikverbindingen, clips en filmscharnierachtige elementen werken als de rek beperkt blijft en het element waar mogelijk binnen de lagen is georiënteerd.
• Houd wanden gelijkmatig. Een uniforme wanddikte van ongeveer 1,5 tot 3 mm geeft stabiele, economische onderdelen. De gangbare minimale wanddikte is circa 0,8 tot 1,0 mm.
• Vermijd massieve blokken. Maak dikke doorsneden hol en voeg afvoergaten voor het poeder toe.
• Plan schroefdraad. Grote schroefdraad kan worden geprint. Voor kleine of vaak gebruikte schroefdraad zijn draadinserts of draadvormende schroeven voor kunststof duurzamer.
• Houd rekening met de tolerantie. De gangbare algemene tolerantie voor het proces is ±0,3 %, met een ondergrens van ±0,3 mm. Ontwerp passingen met speling of plan het nabewerken van kritische boringen in.

Typische toepassingen

Lasergesinterd PA12 wordt gebruikt voor functionele prototypes, behuizingen en kappen, kabel- en slanggeleidingen, beugels, mallen en opspanmiddelen, grijpervingers voor automatisering, luchtkanalen en kleine series of reserveonderdelen voor machines. De gemene deler is een onderdeel dat belasting moet dragen of tegen hantering bestand moet zijn, in een aantal waarbij een matrijs zich niet terugverdient.

Wanneer PA12 het verkeerde materiaal is

• Het onderdeel moet transparant of optisch helder zijn.
• Het werkt permanent bij hoge temperatuur onder belasting.
• Het moet rubberachtig flexibel zijn.
• Het wordt blootgesteld aan sterke zuren.
• Het heeft de stijfheid van een metaal of een vezelversterkt composiet nodig.

PA12 bij SLS Market

We printen wit Nylon PA 12 op een EOS FORMIGA P 110 Velocis en stralen de onderdelen en werken hun oppervlak af in een DyeMansion Powershot DUAL. Bouwvolume, afwerkingsopties en bestellen staan beschreven op de pagina SLS 3D-printservice. Een eerder, korter overzicht van het materiaal vindt u in SLS 3D-printen in Nylon PA 12 (wit).