Connaissez vos matières plastiques :PA 12 (Nylon 12)

Les nylons sont une classe courante de plastiques qui existent depuis les années 1930. Il s'agit d'un polymère polyamide traditionnellement utilisé dans un certain nombre de procédés de fabrication de plastique courants pour les films plastiques, les revêtements métalliques et les tubes pour le pétrole et le gaz, entre autres. En général, les nylons sont extrêmement populaires pour les applications additives en raison de leur aptitude au traitement, comme indiqué dans le rapport annuel 2017 sur l'état de l'impression 3D. En général, les nylons sont extrêmement populaires pour les applications additives en raison de leur aptitude au traitement, comme indiqué dans le rapport annuel 2017 sur l'état de l'impression 3D.

Propriétés du nylon 12

Le PA 12 (également connu sous le nom de Nylon 12) est un bon plastique à usage général avec de nombreuses applications d'additifs et est connu pour sa ténacité, sa résistance à la traction, sa résistance aux chocs et sa capacité à fléchir sans fracture. Le PA 12 est utilisé depuis longtemps par les mouleurs à injection en raison de ces propriétés mécaniques. Et plus récemment, le PA 12 a été adopté comme matériau d'impression 3D commun pour créer des pièces fonctionnelles et des prototypes. Si vous envisagez de convertir des pièces métalliques en plastique, assurez-vous d'abord d'évaluer les conditions de fonctionnement, les cas de charge, les niveaux de fluage/fatigue acceptables et les spécifications relatives à la résistance aux produits chimiques et aux UV.

Il est utilisé dans la modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) sous forme de filament et dans les processus de projection de liant, tels que HP® Multi Jet Fusion (MJF), sous forme de poudre. Des formes propriétaires de PA 12 ont été développées pour les deux technologies additives. HP®, par exemple, a créé HP® 3D High Reusability PA 12 pour une utilisation dans son processus MJF. Stratasys a déployé son propre filament FDM appelé FDM Nylon 12™. Et d'autres se joignent également à nous, publiant leurs propres variantes PA 12 propriétaires (comme le Nylon G de MatterHackers).

Ici, nous expliquerons les différences entre le PA 12 / Nylon 12 générique utilisé dans le moulage par injection et Stratasys et HP^® les matériaux exclusifs PA 12 de . Ensuite, nous entrerons dans les détails de l'utilisation du PA 12 dans FDM et MJF.

FDM et Nylon 12™

Nylon FDM 12^™ est livré dans une bobine de filament, qui est chauffée et extrudée à travers la buse de l'imprimante pendant le processus d'impression, et est spécifiquement utilisée dans les imprimantes Stratasys FDM.

Comme pour les autres processus FDM, les supports pour les fonctions en porte-à-faux doivent être intégrés dans la conception de la pièce. Heureusement, de nombreuses imprimantes FDM peuvent accueillir deux têtes d'extrusion différentes :une pour le Nylon 12 et une pour le matériau de support. Le matériau de support, tel que le PVA soluble dans l'eau, est conçu pour être facilement retiré une fois l'impression terminée.

Spécifications mécaniques pour HP PA 12

Résistance à la traction, XYZ :48 MPa/6960 psi
Module de traction, XY :1700 MPa/247 ksi
Module de traction, Z :1800 MPa/261 ksi
Allongement à la rupture, XY :20 %
Résistance aux chocs IZOD :3,5 k J/m² Déviation thermique (@0,45 MPa, 66 psi), XY :175 ºC/347 ºF

Lire le HP^® Fiche technique PA 12 pour plus de détails.

MJF et HP® 3D Polyamide 12 à haute réutilisabilité

HP^® Polyamide 12 à haute réutilisabilité 3D (HP^® PA 12) est une forme spécifique de PA 12 conçue pour HP^® MJF. Il se présente sous la forme d'une fine poudre granuleuse qui permet d'imprimer des pièces avec une haute résolution et des caractéristiques fines.

Les clients choisissent souvent le processus MJF en raison de sa nature autoportante, qui permet aux ingénieurs de conception de repousser les limites et d'imprimer des géométries complexes et complexes. Cela permet également d'imprimer des assemblages en pièces uniques et continues.

Le grand volume de fabrication de HP^® MJF permet également des pièces plus grandes (HP^® MJF peut réaliser des pièces de dimensions allant jusqu'à 16 pouces par 12 pouces par 16 pouces) à fabriquer. Après l'impression, les pièces doivent être retirées du lit de poudre non fondue, ce qui nécessite un post-traitement et doit être pris en compte par les ingénieurs lorsqu'ils réfléchissent aux coûts. Contrairement au FDM, le MJF produit des matériaux presque isotropes avec une différence de rigidité minimale dans le sens de l'impression.

Pourquoi utiliser HP^® PA 12

HP^® Le PA 12 est un excellent matériau pour les pièces qui doivent équilibrer la ténacité et la précision dimensionnelle avec des détails complexes. Fast Radius utilise HP^® PA 12 pour imprimer des pièces presque isotropes avec des résolutions de surface affinées, des densités plus élevées et des porosités plus faibles. La texturation, la coloration, le gaufrage et la gravure sont également possibles.

La densité de près de cent pour cent du matériau signifie que ses performances mécaniques imitent celles du PA 12 générique, qui est couramment utilisé pour les applications de moulage par injection. En fonction de la rigueur de vos exigences matérielles, HP^® Le PA 12 peut même remplacer une qualité de moulage par injection d'ABS.

Applications populaires

HP^® La ténacité du PA 12 en fait une excellente option pour les pièces qui nécessitent des matériaux flexibles qui ne se cassent pas ou ne se fissurent pas à la suite d'une utilisation répétée. Certaines applications populaires incluent :

Fermetures à pression
Boîtiers
Matériel de montage pour boîtiers extérieurs
Inserts filetés
Pièces sujettes aux vibrations
Pièces cinétiques
Jigs et fixations

HP^® La densité du PA 12 est similaire à celle des plastiques courants, tels que l'ABS. Cependant, la flexibilité offerte par la conception pour la fabrication additive vous permet (DFAM) de produire des pièces solides et durables qui sont plus légères que les composants en plastique fabriqués de manière traditionnelle. En fait, la haute résistance à la fatigue du matériau (c'est-à-dire sa capacité à supporter des cycles de chargement répétitifs et des vibrations) en fait un excellent choix pour les pièces des industries aérospatiale et automobile.

Considérations de durabilité et de coût de HP PA 12

HP^® Le PA 12 est conçu pour minimiser les déchets, permettant aux restes de poudre d'une construction d'être utilisés dans les constructions suivantes. Cela nous permet d'utiliser 20 % de poudre neuve et 80 % de poudre recyclée à chaque tirage. Recyclage HP^® Le PA 12 réduit non seulement les déchets de matériaux, mais maintient également des économies d'échelle raisonnables, vous offrant le meilleur prix des matériaux.

Considérations de conception et d'exploitation

HP^® Le PA 12 n'est pas limité par trop de règles de conception car les problèmes de surplomb et de taille de cône ne s'appliquent pas. Une considération importante est de concevoir des évents pour les cavités internes afin d'empêcher la poudre d'être piégée.

Le post-traitement commence par l'élimination de l'excès de poudre. Les opérateurs grenailleront la pièce finale avec de l'air ou un média avant qu'elle ne puisse subir une finition de surfaçage. HP^® Le PA 12 est disponible dans une couleur grise standard, cependant, si vous le souhaitez, les clients peuvent soumettre leurs pièces à un processus de teinture pour changer la couleur en noir. Vous pouvez également peindre des pièces avec HP^® PA 12 avec n'importe quelle couleur dont vous avez besoin.

Quand attendre votre part

HP^® PA 12 peut travailler dans notre délai standard de cinq à sept jours ouvrables. Fast Radius peut même terminer une impression en trois jours ouvrables pour les commandes accélérées ou les petites constructions. En général, MJF peut imprimer 251 pouces cubes d'une pièce par heure. Pour la perspective, si un HP^® le volume d'impression est complètement emballé, le temps de construction pourrait être proche de 17 heures.

Le refroidissement post-impression doit être pris en compte, ce qui peut prendre de trois à 50 heures. En règle générale, des constructions plus petites et moins de poudre signifient des périodes de refroidissement plus rapides. Heureusement, HP^® en a tenu compte et fournit une station de post-traitement secondaire qui peut refroidir rapidement n'importe quelle pièce en dix heures ou moins si nécessaire.

Si vous souhaitez remettre en question les « règles » de conception pour créer des produits impossibles à fabriquer auparavant, nous vous recommandons d'utiliser HP^® PA 12. Contactez notre équipe pour voir comment HP^® PA 12 peut donner vie à votre vision du produit.