Стійкість PA 12 до тепла, хімікатів та ультрафіолету: де деталі SLS витримують навантаження

Звідки беруться цифри

Ми друкуємо білий PA 12 з порошку PA 2200 від EOS на EOS FORMIGA P 110 Velocis. Наведені нижче теплові значення взяті з поточного технічного паспорта EOS для PA 2200 (процес "Balance", шари 0.12 mm). Температурний діапазон використання, водопоглинання та таблиця хімічної стійкості взяті з інформації про продукт EOS для PA 2200. Усі вони є значеннями матеріалу, виміряними на тестових зразках. Сама компанія EOS зазначає, що вони наведені лише для інформації, і що придатність деталі для конкретної мети має оцінювати користувач.

Термостійкість

X означає вздовж шарів, Z — поперек них. У своїй інформації про продукт EOS додає два практичні твердження: деталі з PA 2200 демонструють високу механічну міцність та еластичність під постійним навантаженням у температурному діапазоні від −40 °C до +80 °C, а короткочасне нагрівання деталей без навантаження можливе до 160 °C.

Що це означає на практиці

• Навантаження має більше значення, ніж сама лише температура. Два значення теплового відхилення показують це: при низькому навантаженні (0.45 МПа) матеріал зберігає свою форму до температури значно вище 140 °C, при вищому навантаженні (1.80 МПа) — лише приблизно до 60 °C.
• Навантажені деталі: кронштейни, затискачі, засувки та пресові з'єднання, які несуть навантаження, повинні залишатися значно нижче значень 1.80 МПа і тестуватися за їхньої реальної робочої температури.
• Ненавантажені деталі: кришки, напрямні та корпуси без напруги витримують короткі періоди нагрівання, аж до 160 °C, які EOS вказує для короткочасного нагрівання без навантаження.
• Повзучість: нейлон повільно деформується під постійним навантаженням, і тим більше при вищій температурі. Затиснуті гвинти та пресові з'єднання в теплих зонах з часом втрачають попередній натяг.
• Холод: EOS вказує −40 °C як нижню межу діапазону використання. При низьких температурах матеріал стає жорсткішим і менш стійким до ударів.

Хімічна стійкість

PA 12 має мало амідних груп у своєму ланцюзі, що робить його більш стійким до багатьох хімікатів і менш чутливим до води, ніж PA 6. Інформація про продукт EOS для PA 2200 містить таблицю стійкості (вплив протягом 6 місяців при 20 °C та 4 тижнів при 60 °C). Вибірка з того, що в ній наведено:

Коротко кажучи: оливи, паливо, мастила, багато розчинників і лугів загалом безпечні; сильні кислоти та окислювачі — ні. Концентрація, температура, час впливу та механічне напруження змінюють результат, і навантажені деталі можуть тріскатися в середовищах, які витримує ненавантажений зразок. Для нового середовища піддайте надрукований зразок впливу в реалістичних умовах, перш ніж покладатися на нього.

Вода та вологість

EOS наводить такі значення водопоглинання для PA 2200: 0.52 % при 23 °C та 50 % відносної вологості, 1.33 % при 23 °C та 96 % відносної вологості, і 1.93 % при насиченні у воді при 100 °C. Це низький показник для поліаміду, тому деталі з PA 12 добре зберігають свої розміри та жорсткість у вологому повітрі. Спечені лазером деталі мають злегка пористу поверхню, тому тонкі стінки не є автоматично водонепроникними; дивіться PA12 vs PA11 vs PA6 для порівняння нейлонів.

Ультрафіолет та використання на відкритому повітрі

EOS не публікує жодних значень стійкості до ультрафіолету або атмосферних впливів для PA 2200. Застосовується те, що загалом відомо про нестабілізовані поліаміди: необроблений білий PA 12 може пожовтіти та стати більш крихким після тривалого перебування на відкритому повітрі, і поверхня страждає першою. Практичні наслідки:

• Для короткочасного використання на відкритому повітрі або періодичного впливу сонячного світла деталі з PA 12 зазвичай підходять.
• Для постійного використання на відкритому повітрі протестуйте зразок у реальному середовищі або захистіть деталь відповідним покриттям, нанесеним після доставки.
• Пофарбовані деталі мають колір у поверхневому шарі; кольори можуть змінюватися після тривалого впливу сонячного світла, як і у більшості пофарбованих пластиків.
• Тонкі елементи та засувки втрачають міцність першими; проектуйте деталі для зовнішнього використання з певним запасом.

Пожежні та електричні властивості

EOS оцінює PA 2200 за стандартом UL 94 HB при 0.5, 1.6 та 3.2 mm і вказує порівняльний індекс трекінгу (CTI) щонайменше 600 (IEC 60112). Це рейтинги матеріалу. Продукти та застосування з вимогами до пожежної або електричної безпеки потребують випробувань готової деталі; ми не сертифікуємо деталі.

Фарбування та фінішна обробка не змінюють стійкість

Кожна деталь проходить дробоструминну обробку скляними кульками та полірується в DyeMansion Powershot DUAL. За даними DyeMansion, це ущільнює поверхню, а не видаляє матеріал. Фарбування рідкими барвниками TCN забарвлює поверхневий шар без утворення покриття. Жоден із цих кроків не є захисною обробкою: пофарбована або відполірована деталь має хімічну та термічну поведінку PA 12.

Контрольний список для складних умов

• Робоча температура та навантаження відомі; навантажені деталі значно нижче значень теплового відхилення 1.80 МПа.
• Кожна рідина, що контактує з деталлю, перевірена, включаючи концентрацію та температуру.
• Уникати сильних кислот та окислювачів.
• Постійне використання на відкритому повітрі перевірено на зразку.
• Вимоги щодо пожежної або електричної безпеки перевірені на готовій деталі.

Більше про матеріал у посібнику з нейлону PA 12 та в статті про те, наскільки міцним є нейлон SLS. Для деталей, які повинні бути спроєктовані та протестовані для складних умов, можуть допомогти фахівці з prototype.builders.

Поширені запитання

Яку температуру може витримати SLS PA 12?

EOS вказує температуру плавлення 176 °C для PA 2200 та температуру теплової деформації 157 °C при 0,45 МПа і 64 °C при 1,80 МПа. EOS описує діапазон використання від −40 °C до +80 °C під постійним навантаженням та короткочасне навантаження без напруги до 160 °C.

Чи стійкий PA 12 до мастила та палива?

Так. У таблиці стійкості EOS для PA 2200 бензин, мазут, нафта, гальмівна рідина та гліколь оцінюються як стійкі при 20 °C та 60 °C. Протестуйте конкретну рідину, температуру та навантаження для вашого застосування.

Які хімічні речовини руйнують PA 12?

Сильні кислоти та окислювачі. EOS оцінює PA 2200 як нестійкий до 10 % соляної, азотної та хромової кислот при 20 °C та 60 °C.

Чи стійкий PA 12 до ультрафіолету?

EOS не публікує значень стійкості до ультрафіолету або атмосферних впливів для PA 2200. Необроблений білий PA 12 може пожовтіти та стати більш крихким після тривалого перебування на відкритому повітрі, тому деталі для постійного зовнішнього використання слід тестувати або захищати покриттям.

Скільки води поглинає PA 12?

EOS вказує 0,52 % при 23 °C та 50 % відносної вологості, 1,33 % при 96 % відносної вологості та 1,93 % при насиченні у воді при 100 °C для PA 2200. Це низький показник для нейлону.

Чи покращує фарбування стійкість деталей SLS?

Ні. Барвники TCN забарвлюють поверхневий шар без утворення покриття, а дробоструминна обробка та полірування ущільнюють поверхню. Пофарбована деталь поводиться як PA 12.