Die Vor- und Nachteile von glasfaserverstärktem Nylon
Du findest überall Teile aus Nylon, aber was kannst du tun, wenn du Nylon verwenden möchtest, aber es einfach nicht robust genug ist. Glasgefülltes Nylon ist ein synthetischer Polyamid-Thermoplast und aufgrund seiner Festigkeit und Hitzebeständigkeit eines der wichtigsten Materialien in der Technik. Es wird durch Zugabe von Glaspulver zu Nylonharz oder durch Extrudieren des Kunststoffs mit Glasfasern hergestellt. Für 3D-Druck-Nylonpulver können dem Basispulver Glaskugeln in verschiedenen Prozentsätzen zugesetzt werden. Das Hinzufügen des Glases ist wirklich ein Wendepunkt.
Vorteile von glasfaserverstärktem Nylon
Das Hinzufügen von Glas macht Nylon wesentlich stärker, härter und steifer, während es auch eine höhere Kriechfestigkeit, bessere Dimensionsstabilität und eine erhöhte Verschleißfestigkeit als Nylon allein aufweist. Glasgefülltes Nylon ermöglicht auch höhere maximale Betriebstemperaturen. Hier sind die Hauptvorteile im Vergleich zu herkömmlichem, ungefülltem Nylon:
- Beträchtlich schwieriger
- Überragende Zugfestigkeit
- Größere Steifheit
- Wesentlich geringere Wärmeausdehnungsrate
- Erhöhte Stabilität bei Temperaturschwankungen
- Geringere Kriechrate
- Gute Ermüdungsfestigkeit
- Hohe mechanische Dämpfungseigenschaften
- Ideales Material für den Einsatz in Teilen, die hohe statische Belastungen bei hohen Temperaturen erfordern
Nachteile von glasfaserverstärktem Nylon
Kein Material ist immer besser als ein anderes. Es gibt immer Kompromisse. Hier sind einige der Nachteile bei der Auswahl von glasfaserverstärktem Material:
- Wesentlich höhere Kosten
- Spröder
- Ziemlich abrasiv, verursacht erhöhten Werkzeugverschleiß
- Kann verbundene Teile aufgrund erhöhter Reibung erodieren
- Schwerer als Standard-Nylon
- Deutlich schwächere Schweißnähte
- Anisotrope Eigenschaften und Schrumpfung
Vorteile der Verwendung von glasfaserverstärktem Nylon für bearbeitete Teile
Nylon ist eine ideale Materialwahl für maschinell bearbeitete Teile, die Reibung und Verschleiß ausgesetzt sind. Aber wenn es sich um glasfaserverstärktes Nylon handelt, wird der CNC-Bearbeitungsprozess deutlich kniffliger und schwieriger. Der Glasfüllstoff ist sehr abrasiv, was dazu führen kann, dass sich Schneidwerkzeuge und Einsätze schnell abnutzen. Aber wenn glasfaserverstärktes Nylon sorgfältig und richtig gehandhabt wird, hat die Verwendung des Materials in Ihren CNC-Bearbeitungsprojekten viele Vorteile. Wie andere Nylonvarianten bietet glasfaserverstärktes Nylon gute mechanische Eigenschaften, Ermüdungsbeständigkeit, Geräuschdämpfung sowie Lager- und Verschleißfestigkeit. Unser Service verwendet Nylon 6/6 (30 % GF) Natural.
Vorteile von glasfaserverstärktem Nylon für 3D-gedruckte Teile
Nylonmaterialien stellen starke, langlebige Teile her, die geeignete Eigenschaften sowohl für funktionales Prototyping als auch für Endanwendungsprojekte aufweisen. Eine breite Palette von Nylons kann sowohl für selektives Lasersintern (SLS) als auch für Multi Jet Fusion (MJF) 3D-Druckverfahren verwendet werden. Während alle bedruckten Nylons ein hohes Maß an Festigkeit, Steifheit und Temperaturbeständigkeit bieten, heben sich glasfaserverstärkte Nylons von ihren Standard-Nylon-Gegenstücken durch langfristige Verschleißfestigkeit, höhere Steifigkeit und wesentlich höhere Wärmeformbeständigkeit ab. Wir fertigen glasfaserverstärkte Nylonteile aus PA 12 mit 40 % Glasfüllung. Einer ist in Schwarz, der andere ist PA 614-GS in Weiß. Die folgende Tabelle zeigt die Hauptunterschiede zwischen verschiedenen Nylons, die im 3D-Druck verwendet werden.
Vergleich der Materialeigenschaften von glasfaserverstärktem Nylon
Material | Prozess | Farbe | Zugfestigkeit | Zugmodul | Dehnung | Wärmeformbeständigkeitstemp. @ 0,46 MPa | Wärmeformbeständigkeitstemp. @ 1,82 MPa |
PA 12 mineralgefüllt (PA620-MF) | SLS | Hellgrau | 5,51 ksi (38,0 MPa) | 450 ksi (3.100 MPa) | 3 % |
363° F | 354 °F 179 °C |
PA 12 40 % glasgefüllt (PA 614-GS) | SLS | Weiß | 7,25 ksi (50,0 MPa) | 522 ksi (3.600 MPa) | 5 % |
314° F |
204° F |
PA 12 40 % glasfaserverstärktes Schwarz | MJF | Schwarz | 4,35 ksi (30,0 MPa) | 508 ksi (3.500 MPa) | 8,5 % |
347° F | 248 °F 120 °C |
Mit SLS ist glasfaserverstärktes Nylon aufgrund seiner Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit gut geeignet für Komponenten wie Armaturen und Montageplatten. Bei MJF wird PA 12 40 % glasfaserverstärkt schwarz häufig zum Bau von Gehäusen, Einfassungen und Vorrichtungen verwendet. Es eignet sich auch gut für Schnappverschlüsse und Scharniere.
Vorteile von glasfaserverstärktem Nylon für Spritzgussteile
Alle geformten Nylonmaterialien besitzen ein gutes Maß an Härte, Steifheit und Starrheit. Aber Nylon hat typischerweise eine schlechte Hitzebeständigkeit und hält UV-Licht nicht stand. Das Hinzufügen von Glasfasern zum Nylon modifiziert das Material und verbessert diese Eigenschaften. Die Hochtemperaturfestigkeit von Nylon verbessert sich erheblich, wenn es mit Glas verstärkt wird. Die Verwendung von glasfaserverstärktem Nylon in Spritzgussprojekten erhöht auch die Verschleißfestigkeit eines Teils und verbessert seine chemische Beständigkeit, außer wenn es starken Säuren und Basen ausgesetzt wird. Wir bieten eine Vielzahl von glasfaserverstärktem Nylon für den Spritzguss an:
- Hylon Select N1013HL (13 % Glasfaser Nylon 66)
- Hylon Select N10113HL (13 % GF Nylon 66)
- Hylon Select N1033HL (33 % GF Nylon 66)
- Minlon 10B40 (40 % mineralverstärktes Nylon 66)
- RTP 200 203 FR (20 % GF Nylon 66)
- Vydyne R533H (33 % GF Nylon 66)
- Zytel HTN 51G35HSL (35 % GF PPA)
- Zytel 70G13 (13 % GF Nylon 66)
- Zytel 70G33 (33 % GF Nylon 66)
- Zytel 73G15L (15 % GF Nylon 6)
- Zytel 77G33L (33 % GF-Nylon 6/12)
- Zytel 80G14AHS (14 % GF Nylon 66)
- Zytel 8018 HS (14 % GF Nylon 66)
Glasfaserverstärktes Nylon ist elektrisch nichtleitend und eignet sich daher als Abschirmung für Elektro- und Automobilanwendungen. Hier sind einige zusätzliche Vorteile der Verwendung von glasfaserverstärktem Nylon in Ihren Spritzgussprojekten:
- Erhöhte Steifigkeit
- Verbesserte Härte
- Überragende Zugfestigkeit
- Erhöhte Kriechfestigkeit
- Größere Dimensionsstabilität
- Hohe mechanische Dämpfung
Nylon – und insbesondere glasfaserverstärktes Nylon – kann aufgrund des nichtlinearen Schrumpfens anfälliger für Verformungen sein, daher ist die Wahl des idealen Nylontyps für Ihre spezifischen Anforderungen von entscheidender Bedeutung. Wenn sich Ihr Teil in einer feuchten Umgebung befindet, denken Sie daran, dass Nylon ein hygroskopisches Material ist, das Feuchtigkeit absorbiert, was zu Dimensions- und Strukturproblemen führen kann. Außerdem hat die Glasfüllung manchmal dimensionale Fallstricke, wenn mit halbkristallinen Materialien gearbeitet wird. Daher kann es ein kleiner Kompromiss sein.
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