Kennen Sie Ihre Kunststoffmaterialien:PA 12 (Nylon 12)

Nylons sind eine gängige Klasse von Kunststoffen, die es seit den 1930er Jahren gibt. Sie sind ein Polyamidpolymer, das traditionell in einer Reihe gängiger Kunststoffherstellungsverfahren unter anderem für Kunststofffolien, Metallbeschichtungen und Schläuche für Öl und Gas verwendet wird. Im Allgemeinen sind Nylons aufgrund ihrer Verarbeitbarkeit für additive Anwendungen sehr beliebt, wie im Jahresbericht 2017 zum Stand des 3D-Drucks erwähnt. Im Allgemeinen sind Nylons aufgrund ihrer Verarbeitbarkeit für additive Anwendungen sehr beliebt, wie im Jahresbericht 2017 zum Stand des 3D-Drucks erwähnt.

Nylon 12 Eigenschaften

PA 12 (auch als Nylon 12 bekannt) ist ein guter allgemein verwendbarer Kunststoff mit breiten Additivanwendungen und bekannt für seine Zähigkeit, Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit und seine Fähigkeit, sich ohne Bruch zu biegen. Aufgrund dieser mechanischen Eigenschaften wird PA 12 seit langem von Spritzgießern verwendet. Und in jüngerer Zeit wurde PA 12 als gängiges 3D-Druckmaterial für die Erstellung von Funktionsteilen und Prototypen übernommen. Wenn Sie erwägen, Metallteile in Kunststoff umzuwandeln, bewerten Sie zunächst die Betriebsbedingungen, Belastungsfälle, akzeptablen Kriech-/Ermüdungsgrade und Spezifikationen zur Chemikalien- und UV-Beständigkeit.

Es wird beim Fused Deposition Modeling (FDM) als Filament und in Binder-Jetting-Prozessen wie HP® Multi Jet Fusion (MJF) als Pulver verwendet. Für beide Additivtechnologien wurden eigene Formen von PA 12 entwickelt. HP® hat beispielsweise HP® 3D High Reusability PA 12 zur Verwendung in seinem MJF-Prozess entwickelt. Stratasys hat ein eigenes FDM-Filament namens FDM Nylon 12™ eingesetzt. Und andere schließen sich ebenfalls an und veröffentlichen ihre eigenen proprietären PA 12-Varianten (wie Nylon G von MatterHackers).

Hier erklären wir die Unterschiede zwischen generischem PA 12 / Nylon 12, das im Spritzguss verwendet wird, und Stratasys und HP^® 's proprietäre PA 12-Materialien. Dann gehen wir auf die Details ein, wie PA 12 in FDM und MJF verwendet wird.

FDM und Nylon 12™

FDM-Nylon 12^™ wird in einer Filamentspule geliefert, die erhitzt und während des Druckvorgangs durch die Düse des Druckers extrudiert wird, und wird speziell in Stratasys FDM-Druckern verwendet.

Ähnlich wie bei anderen FDM-Prozessen müssen Stützen für überhängende Merkmale in das Teiledesign eingebaut werden. Glücklicherweise können viele FDM-Drucker zwei verschiedene Extrusionsköpfe aufnehmen:Einen für das Nylon 12 und einen für das Trägermaterial. Das Trägermaterial, wie wasserlösliches PVA, ist so konzipiert, dass es nach Abschluss des Drucks leicht entfernt werden kann.

Mechanische Spezifikationen für HP PA 12

Zugfestigkeit, XYZ:48 MPa/6960 psi
Zugmodul, XY:1700 MPa/247 ksi
Zugmodul, Z:1800 MPa/261 ksi
Bruchdehnung, XY:20 %
IZOD-Schlagzähigkeit:3,5 kJ/m 2
Hitzebeständigkeit (@0,45 MPa, 66 psi), XY:175 ºC/347 ºF

Lesen Sie die HP^® Technisches Datenblatt PA 12 für weitere Details.

MJF und HP® 3D Polyamid 12 mit hoher Wiederverwendbarkeit

HP^® 3D Polyamid 12 mit hoher Wiederverwendbarkeit (HP^® PA 12) ist eine spezifische Form von PA 12, die für HP^® entwickelt wurde MJF. Es ist ein feinkörniges Pulver, das Teile mit hoher Auflösung und feinen Merkmalen drucken kann.

Kunden entscheiden sich oft für das MJF-Verfahren aufgrund seiner selbsttragenden Natur, die Konstrukteuren die Freiheit gibt, Grenzen zu überschreiten und komplexe und komplizierte Geometrien zu drucken. Dies ermöglicht auch das Drucken von Baugruppen in einzelnen, kontinuierlichen Stücken.

Das große Bauvolumen von HP^® MJF erlaubt auch größere Teile (HP^® MJF kann Teile mit Abmessungen von bis zu 16 Zoll mal 12 Zoll mal 16 Zoll herstellen. Nach dem Drucken müssen die Teile aus dem Bett aus ungeschmolzenem Pulver entfernt werden, was eine gewisse Nachbearbeitung erfordert und von Ingenieuren bei der Kostenüberlegung berücksichtigt werden sollte. Im Gegensatz zu FDM produziert MJF nahezu isotrope Materialien mit minimalem Steifigkeitsunterschied in Druckrichtung.

Warum HP^® verwenden PA12

HP^® PA 12 ist ein großartiges Material für Teile, die Zähigkeit und Maßhaltigkeit mit komplizierten Details in Einklang bringen müssen. Fast Radius verwendet HP^® PA 12 zum Drucken nahezu isotroper Teile mit fein abgestimmter Oberflächenauflösung, höherer Dichte und geringerer Porosität. Strukturierung, Färbung, Prägung und Gravur sind ebenfalls möglich.

Die nahezu hundertprozentige Dichte des Materials bedeutet, dass seine mechanische Leistung die des generischen PA 12 nachahmt, das üblicherweise für Spritzgussanwendungen verwendet wird. Je nach Strenge Ihrer Materialanforderungen kann HP^® PA 12 kann sogar eine Spritzgusstype von ABS ersetzen.

Beliebte Anwendungen

HP^® Die Zähigkeit von PA 12 macht es zu einer großartigen Option für Teile, die flexible Materialien erfordern, die bei wiederholtem Gebrauch nicht brechen oder reißen. Einige beliebte Anwendungen sind:

Schnappverschlüsse
Gehäuse
Montagematerial für Außengehäuse
Gewindeeinsätze
Teile, die Vibrationen ausgesetzt sind
Kinetische Teile
Vorrichtungen und Vorrichtungen

HP^® Die Dichte von PA 12 ist ähnlich wie bei herkömmlichen Kunststoffen wie ABS. Die Flexibilität, die das Design für die additive Fertigung bietet (DFAM), ermöglicht es Ihnen jedoch, starke und langlebige Teile herzustellen, die leichter sind als herkömmlich hergestellte Kunststoffkomponenten. Die hohe Ermüdungsbeständigkeit des Materials (d. h. seine Fähigkeit, wiederholten Belastungszyklen und Vibrationen standzuhalten) macht es zu einer hervorragenden Lösung für Teile in der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie.

Überlegungen zu Nachhaltigkeit und Kosten von HP PA 12

HP^® PA 12 wurde entwickelt, um Abfall zu minimieren, sodass übrig gebliebenes Pulver aus einem Aufbau in nachfolgenden Aufbauten verwendet werden kann. Dadurch können wir bei jedem Druckdurchgang 20 % Neupuder und 80 % Recyclingpuder verwenden. Recycling von HP^® PA 12 verringert nicht nur den Materialabfall, sondern sorgt auch für angemessene Skaleneffekte und bietet Ihnen den besten Materialpreis.

Entwurfs- und Betriebsüberlegungen

HP^® PA 12 ist nicht durch zu viele Designregeln eingeschränkt, da die Bedenken hinsichtlich Überhängen und Konusgröße nicht zutreffen. Eine wichtige Überlegung ist die Gestaltung von Entlüftungen für interne Hohlräume, um zu verhindern, dass Pulver eingeschlossen wird.

Die Nachbearbeitung beginnt mit der Entfernung von überschüssigem Pulver. Bediener strahlen das fertige Teil mit Luft oder Strahlmitteln, bevor es einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden kann. HP^® PA 12 ist standardmäßig in Grau erhältlich, Kunden können ihre Teile jedoch auf Wunsch einem Färbeprozess unterziehen, um die Farbe in Schwarz zu ändern. Sie können Teile auch mit HP^® lackieren PA 12 mit jeder gewünschten Farbe.

Wann Sie Ihren Teil erwarten können

HP^® PA 12 kann innerhalb unserer Standardvorlaufzeit von fünf bis sieben Werktagen arbeiten. Fast Radius kann sogar einen Druck in drei Werktagen für beschleunigte Bestellungen oder kleinere Builds fertigstellen. Im Allgemeinen kann MJF 251 Kubikzoll eines Teils pro Stunde drucken. Zur Perspektive, wenn ein HP^® Druckvolumen komplett verpackt ist, kann die Bauzeit knapp 17 Stunden betragen.

Die Abkühlung nach dem Drucken muss berücksichtigt werden, was zwischen drei und 50 Stunden dauern kann. In der Regel bedeuten kleinere Builds und weniger Pulver schnellere Abkühlzeiten. Zum Glück HP^® hat dies berücksichtigt und bietet eine sekundäre Nachbearbeitungsstation, die jedes Teil bei Bedarf in zehn Stunden oder weniger schnell abkühlen kann.

Wenn Sie daran interessiert sind, „Designregeln“ herauszufordern, um zuvor nicht herstellbare Produkte zu erstellen, empfehlen wir die Verwendung von HP^® PA 12. Wenden Sie sich an unser Team, um zu erfahren, wie HP^® PA 12 kann Ihre Produktvision zum Leben erwecken.