Conheça seus materiais plásticos:PA 12 (Nylon 12)

Nylons são uma classe comum de plásticos que existem desde a década de 1930. Eles são um polímero de poliamida tradicionalmente usado em vários processos comuns de fabricação de plástico para filmes plásticos, revestimentos metálicos e tubos para petróleo e gás – entre outras coisas. Em geral, os nylons são imensamente populares para aplicações de aditivos devido à sua processabilidade, conforme referenciado no relatório anual State of 3D Printing de 2017. Em geral, os nylons são imensamente populares para aplicações de aditivos devido à sua processabilidade, conforme referenciado no relatório anual State of 3D Printing de 2017.

Propriedades de nylon 12

O PA 12 (também conhecido como Nylon 12) é um bom plástico de uso geral com amplas aplicações de aditivos e é conhecido por sua tenacidade, resistência à tração, resistência ao impacto e capacidade de flexão sem fratura. O PA 12 é usado há muito tempo por moldadores por injeção devido a essas propriedades mecânicas. E, mais recentemente, o PA 12 foi adotado como um material de impressão 3D comum para criar peças e protótipos funcionais. Se você está pensando em converter peças de metal em plástico, certifique-se de avaliar primeiro as condições de operação, casos de carga, níveis aceitáveis de fluência/fadiga e especificações relacionadas à resistência química e UV.

É usado na modelagem de deposição fundida (FDM) como filamento e em processos de jato de ligante, como HP® Multi Jet Fusion (MJF), como pó. Formas proprietárias de PA 12 foram desenvolvidas para ambas as tecnologias aditivas. A HP®, por exemplo, criou o HP® 3D High Reusability PA 12 para uso em seu processo MJF. A Stratasys implantou seu próprio filamento FDM chamado FDM Nylon 12™. E outros também estão se juntando, lançando suas próprias variações proprietárias do PA 12 (como o Nylon G da MatterHackers).

Aqui, explicaremos as diferenças entre os genéricos PA 12 / Nylon 12 usados em moldagem por injeção e Stratasys e HP^® materiais PA 12 de propriedade da empresa. Em seguida, entraremos em detalhes de como o PA 12 é usado em FDM e MJF.

FDM e Nylon 12™

FDM Nylon 12^™ vem em um carretel de filamento, que é aquecido e extrudado pelo bocal da impressora durante o processo de impressão, e é usado especificamente nas impressoras Stratasys FDM.

Semelhante a outros processos FDM, os suportes para recursos pendentes precisam ser incorporados ao projeto da peça. Felizmente, muitas impressoras FDM podem acomodar dois cabeçotes de extrusão diferentes:um para o Nylon 12 e outro para o material de suporte. O material de suporte, como o PVA solúvel em água, foi projetado para ser facilmente removido após a conclusão da impressão.

Especificações mecânicas para HP PA 12

Resistência à tração, XYZ:48 MPa/6960 psi
Módulo de tração, XY:1700 MPa/247 ksi
Módulo de tração, Z:1800 MPa/261 ksi
Alongamento na ruptura, XY:20%
Resistência ao impacto IZOD:3,5 k J/m² Deflexão de Calor (@0,45 MPa, 66 psi), XY:175 ºC/347 ºF

Leia o HP^® Ficha técnica do PA 12 para mais detalhes.

MJF e poliamida 12 de alta reutilização 3D HP®

HP^® Poliamida 12 de alta reutilização 3D (HP^® PA 12) é uma forma específica de PA 12 projetada para HP^® MJF. Ele vem em um pó granulado fino que pode imprimir peças com alta resolução e recursos finos.

Os clientes geralmente selecionam o processo MJF devido à sua natureza autossustentável, que permite aos engenheiros de projeto a liberdade de ultrapassar limites e imprimir geometrias complexas e intrincadas. Isso também permite a capacidade de imprimir montagens em peças únicas e contínuas.

O grande volume de compilação do HP^® MJF também permite peças maiores (HP^® A MJF pode fabricar peças com dimensões de até 16 polegadas por 12 polegadas por 16 polegadas) a serem fabricadas. Após a impressão, as peças precisam ser removidas do leito de pó não fundido, o que requer algum pós-processamento e deve ser considerado pelos engenheiros ao pensar em custos. Ao contrário do FDM, o MJF produz materiais quase isotrópicos com diferença mínima de rigidez na direção de impressão.

Por que usar a HP^® PA 12

HP^® O PA 12 é um ótimo material para peças que precisam equilibrar tenacidade e precisão dimensional com detalhes intrincados. Fast Radius usa HP^® PA 12 para imprimir peças quase isotrópicas com resoluções de superfície ajustadas, densidades mais altas e porosidades mais baixas. Texturização, coloração, relevo e gravação também são possíveis.

A densidade de quase cem por cento do material significa que seu desempenho mecânico emula o do PA 12 genérico, que é comumente usado para aplicações de moldagem por injeção. Dependendo do rigor de seus requisitos de material, a HP^® PA 12 pode até substituir um grau de moldagem por injeção de ABS.

Aplicativos populares

HP^® A resistência do PA 12 o torna uma ótima opção para peças que exigem materiais flexíveis que não quebram ou racham com o uso repetido. Algumas aplicações populares incluem:

Fechamentos de encaixe
Invólucros
Hardware de montagem para gabinetes externos
Inserções roscadas
Peças sujeitas a vibração
Partes cinéticas
Gabaritos e acessórios

HP^® A densidade do PA 12 é semelhante aos plásticos comuns, como o ABS. No entanto, a flexibilidade proporcionada pelo projeto para manufatura aditiva permite (DFAM) que você produza peças fortes e duráveis que são mais leves do que os componentes plásticos fabricados tradicionalmente. Na verdade, a alta resistência à fadiga do material (ou seja, sua capacidade de suportar ciclos repetitivos de carga e vibração) o torna um ótimo ajuste para peças nas indústrias aeroespacial e automotiva.

Considerações de sustentabilidade e custo do HP PA 12

HP^® O PA 12 foi projetado para minimizar o desperdício, permitindo que o pó restante de uma construção seja usado em construções subsequentes. Isso nos permite usar 20% de pó novo e 80% de pó reciclado em cada impressão. Reciclagem HP^® O PA 12 não apenas diminui o desperdício de material, mas também mantém as economias de escala razoáveis, oferecendo a você o melhor preço de material.

Considerações de design e operacionais

HP^® O PA 12 não é restrito por muitas regras de design porque as preocupações com saliências e tamanho do cone não se aplicam. Uma consideração importante é projetar aberturas para cavidades internas para evitar que o pó fique preso.

O pós-processamento começa com a remoção do excesso de pó. Os operadores irão jatear a peça final com ar ou mídia antes que ela possa passar pelo acabamento da superfície. HP^® O PA 12 vem na cor cinza padrão, porém, se desejar, os clientes podem passar suas peças por um processo de tingimento para mudar a cor para preto. Você também pode pintar peças com HP^® PA 12 com qualquer cor que você precisar.

Quando esperar sua parte

HP^® O PA 12 pode funcionar dentro do nosso prazo de entrega padrão de cinco a sete dias úteis. O Fast Radius pode até concluir uma impressão em três dias úteis para pedidos rápidos ou construções menores. Em geral, a MJF pode imprimir 251 polegadas cúbicas de uma peça por hora. Para uma perspectiva, se um HP^® o volume de impressão está completamente empacotado, o tempo de construção pode ser próximo de 17 horas.

O resfriamento pós-impressão precisa ser considerado, o que pode levar de três a 50 horas. Como regra geral, construções menores e menos pó significam períodos de resfriamento mais rápidos. Felizmente, a HP^® foi responsável por isso e fornece uma estação secundária de pós-processamento que pode resfriar rapidamente qualquer peça em dez horas ou menos, se necessário.

Se você estiver interessado em desafiar as “regras” de design para criar produtos que antes eram impossíveis de fabricar, recomendamos o uso da HP^® PA 12. Entre em contato com nossa equipe para ver como a HP^® O PA 12 pode dar vida à visão do seu produto.