PA12 (Nylon 12) verkend: eigenschappen, toepassingen en industriële inzichten

Nylons zijn een veelvoorkomende klasse kunststoffen die sinds de jaren 1930 bestaan. Ze zijn een polyamide-polymer traditioneel gebruikt in een aantal veelvoorkomende plasticproductieprocessen voor plastic films, metalen coatingen en buizen voor olie en gas – onder andere dingen. In het algemeen zijn nylons immens populair voor additieve toepassingen vanwege hun verwerkbaarheid, zoals gerefereerd in het 2017 State of 3D Printing jaarrapport. In het algemeen zijn nylons immens populair voor additieve toepassingen vanwege hun verwerkbaarheid, zoals gerefereerd in het 2017 State of 3D Printing jaarrapport.

Nylon 12 eigenschappen

PA 12 (ook bekend als Nylon 12) is een goed algemeen plastic met brede additieve toepassingen en bekend om zijn zwaarte, uittreksterkte, impactssterkte en vermogen om te buigen zonder breuk. PA 12 wordt al lang gebruikt door injectiegieters vanwege deze mechanische eigenschappen. En recenter is PA 12 aangenomen als een veelvoorkomend 3D-printmateriaal voor het maken van functionele onderdelen en prototypes. Als u overweegt om metalen onderdelen om te zetten naar plastic, zorg er dan voor dat u eerst de bedrijfsomstandigheden, belastinggevallen, acceptabele krimp/vermoeidheidsniveaus en specificaties rond chemische en UV-weerstand evalueert.

Het wordt gebruikt in fused deposition modeling (FDM) als filament, en in binder-jetting processen, zoals HP® Multi Jet Fusion (MJF), als poeder. Proprietaire vormen van PA 12 zijn ontwikkeld voor beide additieve technologieën. HP® heeft bijvoorbeeld HP® 3D High Reusability PA 12 gemaakt voor gebruik in zijn MJF-proces. Stratasys heeft zijn eigen FDM-filament uitgezet genaamd FDM Nylon 12™. En anderen sluiten zich aan, met het vrijgeven van hun eigen proprietair PA 12 varianten (zoals Nylon G van MatterHackers).

Hier zullen we de verschillen uitleggen tussen generieke PA 12 / Nylon 12 gebruikt in injectiegieten en Stratasys' en HP®'s proprietair PA 12 materialen. Daarna duiken we in de details van hoe PA 12 gebruikt wordt in FDM en MJF.

FDM en Nylon 12™

FDM Nylon 12™ komt in een spoel filament, dat verwarmd en geëxtrudeerd wordt door de printer's monding tijdens het printproces, en is specifiek gebruikt in Stratasys FDM-printers.

Vergelijkbaar met andere FDM-processen, moeten ondersteuningen voor overhangende kenmerken in het ontwerp van het onderdeel ingebouwd worden. Gelukkig kunnen veel FDM-printers twee verschillende extrusiekoppen accommoderen: één voor de Nylon 12 en één voor het ondersteuningsmateriaal. Het ondersteuningsmateriaal, zoals water-oplosbaar PVA, is ontworpen om na afloop van de print gemakkelijk verwijderd te worden.

Mechanische specificaties voor HP PA 12

Uittreksterkte, XYZ: 48 MPa/6960 psi
Uitrekmoudulus, XY: 1700 MPa/247 ksi
Uitrekmoudulus, Z: 1800 MPa/261 ksi
Rek bij breuk, XY: 20%
IZOD impactssterkte: 3,5 k J/m²
Warmteafbuiging (@0,45 MPa, 66 psi), XY: 175 ºC/347 ºF

Lees de HP® PA 12 technische datasheet voor meer details.

MJF en HP® 3D High Reusability Polyamide 12

HP® 3D High Reusability Polyamide 12 (HP® PA 12) is een specifieke vorm van PA 12 ontworpen voor HP® MJF. Het komt in een fijn korrelpoeder dat onderdelen kan printen met hoge resolutie en fijne kenmerken.

Klanten selecteren vaak het MJF-proces vanwege zijn zelf-ondersteunende aard, wat ontwerpingenieurs de vrijheid geeft om grenzen te verleggen en complexe en ingewikkelde geometrieën te printen. Dit maakt ook de mogelijkheid om assemblages in één continu stuk te printen.

Het grote bouwvolume van HP® MJF stelt ook grotere onderdelen (HP® MJF kan onderdelen maken met afmetingen tot 16 inch bij 12 inch bij 16 inch) te produceren. Na het printen moeten onderdelen verwijderd worden uit het bed van ongesmolten poeder, wat enige na-verwerking vereist en een overweging moet zijn voor ingenieurs bij het nadenken over kosten. In tegenstelling tot FDM produceert MJF bijna isotrope materialen met minimale stijfheidsverschillen in de printrichting.

Waarom HP® PA 12 gebruiken

HP® PA 12 is een geweldig materiaal voor onderdelen die zwaarte en dimensionale nauwkeurigheid met ingewikkelde details moeten balanceren. Fast Radius gebruikt HP® PA 12 om bijna isotrope onderdelen te printen met fijn-afgestelde oppervlakteresoluties, hogere densiteiten en lagere porositeiten. Textureren, kleuren, uitbollen en graveren zijn ook mogelijk.

De materiaal's bijna-honderd-procent-dichtheid betekent dat de mechanische prestaties die van generieke PA 12 nabootsen, wat algemeen gebruikt wordt voor injectogiettoepassingen. Afhankelijk van de strengheid van uw materiaaleisen, kan HP® PA 12 zelfs een injectogietgraad van ABS vervangen.

Populaire toepassingen

HP® PA 12's zwaarte maakt het een geweldige optie voor onderdelen die flexibele materialen vereisen die niet breken of scheuren bij herhaald gebruik. Enkele populaire toepassingen omvatten:

• Kliksluitingen
• Behuizingen
• Montagehardware voor buitenbehuizingen
• Gedraaide inserts
• Onderdelen onderwerp aan trillingen
• Kinetische onderdelen
• Hulpmiddelen en vastzettingsmiddelen

HP® PA 12's dichtheid is vergelijkbaar met veelvoorkomende kunststoffen, zoals ABS. Echter, de flexibiliteit die geboden wordt door het ontwerpen voor additieve productie (DFAM) stelt u in staat om sterke en duurzame onderdelen te produceren die lichter zijn dan traditioneel geproduceerde plastic componenten. Feitelijk maakt de hoge vermoeidheidsweerstand van het materiaal (d.w.z. zijn vermogen om herhalende belastingscyclus en trillingen te weerstaan) het een geweldige pasvorm voor onderdelen in de luchtvaart- en auto-industrie.

Duurzaamheid en kostenoverwegingen van HP PA 12

HP® PA 12 is ontworpen om afval te minimaliseren, waardoor overgebleven poeder van één build gebruikt kan worden in opvolgende builds. Dit stelt ons in staat om 20% nieuw poeder en 80% gerecyceld poeder in elke printrun te gebruiken. Het recyclen van HP® PA 12 verlaagt niet alleen materiaalafval, maar houdt ook economies of schaal redelijk, wat u de beste materiaprijs geeft.

Ontwerp- en operationele overwegingen

HP® PA 12 wordt niet beperkt door te veel ontwerp regels omdat de zorgen over overhangs en taper grootte niet van toepassing zijn. Een belangrijke overweging is om ventilatiegaten te ontwerpen voor interne holte om te voorkomen dat poeder vastloopt.

Na-verwerking begint met het verwijderen van overtollig poeder. Operators zullen het eindonderdeel met lucht of media blasten voordat het oppervlakteafwerking kan ondergaan. HP® PA 12 komt in een standaard grijze kleur, echter, indien gewenst, kunnen klanten hun onderdelen door een verfproces halen om de kleur naar zwart te veranderen. U kunt ook onderdelen met HP® PA 12 in elke kleur die u nodig heeft verven.

Wanneer u uw onderdeel kunt verwachten

HP® PA 12 kan werken binnen onze standaard levertijd van vijf tot zeven werkdagen. Fast Radius kan zelfs een print in drie werkdagen voltooien voor spoedorders of kleinere builds. In het algemeen kan MJF 251 kubieke inch van een onderdeel per uur printen. In perspectief, als een HP® printvolume volledig gevuld is, kan de buildtijd dicht bij 17 uur liggen.

Na-print afkoeling moet overwogen worden, wat overal van drie tot 50 uur kan duren. Als algemene regel, betekenen kleinere builds en minder poeder snellere afkoelperiodes. Gelukkig heeft HP® hier rekening mee gehouden en biedt een secundair na-verwerkingsstation dat elk onderdeel in tien uur of minder kan snel afkoelen indien nodig.

Als u geïnteresseerd bent in het uitdagen van ontwerp "regels" om eerder onmaakbare producten te creëren, raden we aan HP® PA 12 te gebruiken. Neem contact op met ons team om te zien hoe HP® PA 12 uw productvisie tot leven kan wekken.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?