Знакомство с пластиковыми материалами:PA 12 (нейлон 12)

Нейлон — это распространенный класс пластмасс, который существует с 1930-х годов. Они представляют собой полиамидный полимер, традиционно используемый в ряде распространенных процессов производства пластмасс для пластиковых пленок, металлических покрытий и труб для нефти и газа, среди прочего. В целом нейлоны чрезвычайно популярны для аддитивных приложений из-за их технологичности, как указано в годовом отчете о состоянии 3D-печати за 2017 год. Как правило, нейлоны очень популярны для аддитивных приложений из-за их технологичности, как указано в годовом отчете о состоянии 3D-печати за 2017 год.

Свойства нейлона 12

PA 12 (также известный как Nylon 12) представляет собой хороший пластик общего назначения с широким спектром применения добавок и известен своей ударной вязкостью, прочностью на растяжение, ударной вязкостью и способностью изгибаться без разрушения. Благодаря своим механическим свойствам PA 12 уже давно используется производителями литья под давлением. А совсем недавно PA 12 был принят в качестве обычного материала для 3D-печати для создания функциональных деталей и прототипов. Если вы планируете преобразовать металлические детали в пластмассовые, обязательно сначала оцените условия эксплуатации, случаи нагрузки, допустимые уровни ползучести/усталости и технические характеристики, связанные с химической стойкостью и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению.

Он используется в моделировании методом наплавления (FDM) в виде нити и в процессах распыления связующего, таких как HP® Multi Jet Fusion (MJF), в виде порошка. Для обеих аддитивных технологий разработаны собственные формы ПА 12. HP®, например, создала HP® 3D High Reusability PA 12 для использования в процессе MJF. Stratasys применила собственную нить FDM под названием FDM Nylon 12™. К ним присоединяются и другие, выпуская собственные варианты PA 12 (например, Nylon G от MatterHackers).

Здесь мы объясним разницу между обычным PA 12 / Nylon 12, используемым в литье под давлением, и Stratasys и HP^® . запатентованные материалы PA 12. Затем мы подробно рассмотрим, как PA 12 используется в FDM и MJF.

FDM и нейлон 12™

Нейлон FDM 12^™ поставляется в виде катушки с нитью, которая нагревается и выдавливается через сопло принтера в процессе печати и специально используется в FDM-принтерах Stratasys.

Как и в других процессах FDM, опоры для нависающих элементов должны быть встроены в конструкцию детали. К счастью, многие FDM-принтеры могут работать с двумя разными экструзионными головками:одной для Nylon 12 и одной для вспомогательного материала. Поддерживающий материал, такой как водорастворимый ПВС, легко удаляется после завершения печати.

Механические характеристики HP PA 12

Прочность на растяжение, XYZ:48 МПа/6960 фунтов на кв. дюйм
Модуль упругости при растяжении, XY:1700 МПа/247 тысяч фунтов на квадратный дюйм
Модуль упругости при растяжении, Z:1800 МПа/261 тыс.фунтов/кв.дюйм
Удлинение при разрыве, XY:20%
Ударная вязкость по ИЗОДУ:3,5 кДж/м² Тепловое отклонение (при 0,45 МПа, 66 фунтов на кв. дюйм), XY:175 ºC/347 ºF

Прочтите HP^® Технический паспорт PA 12 для более подробной информации.

MJF и HP® 3D Полиамид 12 с возможностью повторного использования

HP^® 3D Полиамид 12 с возможностью многократного использования (HP^® PA 12) — это особая форма PA 12, разработанная для HP^® . МЖФ. Он поставляется в виде мелкозернистого порошка, с помощью которого можно печатать детали с высоким разрешением и мелкими деталями.

Клиенты часто выбирают процесс MJF из-за его самоподдерживающегося характера, который дает инженерам-проектировщикам свободу раздвигать границы и печатать сложные и замысловатые геометрические формы. Это также позволяет печатать сборки отдельными непрерывными частями.

Большой объем сборки HP^® MJF также позволяет использовать более крупные детали (HP^® MJF может производить детали размером до 16 дюймов на 12 дюймов на 16 дюймов). После печати детали должны быть удалены из слоя нерасплавленного порошка, что требует некоторой последующей обработки и должно учитываться инженерами при расчете затрат. В отличие от FDM, MJF производит почти изотропные материалы с минимальной разницей в жесткости в направлении печати.

Зачем использовать HP^® ПА 12

HP^® PA 12 — отличный материал для деталей, которым необходимо сбалансировать прочность и точность размеров со сложными деталями. Fast Radius использует HP^® PA 12 для печати почти изотропных деталей с точно настроенным разрешением поверхности, более высокой плотностью и меньшей пористостью. Также возможно текстурирование, окрашивание, тиснение и гравировка.

Почти стопроцентная плотность материала означает, что его механические характеристики имитируют характеристики обычного PA 12, который обычно используется для литья под давлением. В зависимости от строгих требований к материалам HP^® PA 12 может даже заменить АБС-пластик для литья под давлением.

Экологичность и экономичность HP PA 12

HP^® PA 12 предназначен для минимизации отходов, позволяя использовать оставшийся порошок от одной сборки в последующих сборках. Это позволяет нам использовать 20% нового порошка и 80% переработанного порошка в каждом тираже. Утилизация HP^® PA 12 не только уменьшает отходы материалов, но и обеспечивает разумную экономию за счет масштаба, предоставляя вам лучшую цену на материалы.

Соображения по дизайну и эксплуатации

HP^® PA 12 не ограничен слишком большим количеством правил проектирования, потому что проблемы с выступами и размером конуса не применяются. Одним из важных соображений является разработка вентиляционных отверстий для внутренних полостей, чтобы предотвратить попадание порошка.

Постобработка начинается с удаления излишков порошка. Операторы продувают конечную деталь воздухом или абразивным материалом, прежде чем ее можно будет подвергнуть чистовой обработке. HP^® PA 12 поставляется в стандартном сером цвете, однако при желании клиенты могут подвергнуть свои детали процессу окрашивания, чтобы изменить цвет на черный. Вы также можете красить детали краской HP^® . PA 12 с любым цветом, который вам нужен.

Когда ждать вашего участия

HP^® PA 12 может работать в течение нашего стандартного времени выполнения заказа от пяти до семи рабочих дней. Fast Radius может даже выполнить печать за три рабочих дня для срочных заказов или небольших сборок. В целом MJF может напечатать 251 кубический дюйм детали в час. В перспективе, если HP^® объем печати полностью заполнен, время сборки может составлять около 17 часов.

Необходимо учитывать охлаждение после печати, которое может занять от трех до 50 часов. Как правило, меньшие размеры и меньшее количество порошка означают более быстрые периоды охлаждения. К счастью, HP^® учел это и предоставил вторичную станцию постобработки, которая может быстро охладить любую деталь за десять часов или меньше, если это необходимо.

Если вы заинтересованы в сложных «правилах» дизайна для создания продуктов, которые раньше невозможно было изготовить, мы рекомендуем использовать HP^® . PA 12. Свяжитесь с нашей командой, чтобы узнать, как HP^® PA 12 может воплотить ваше видение продукта в жизнь.