فیلامنت نایلون PA11
فیلامنت PA11 یا نایلون 11، نایلونی مهندسی است که از روغن کرچک ساخته میشود: چقرمه، منعطف، مقاوم در برابر خستگی و ضربه، حتی در سرمای زیر صفر، و مقاوم در برابر سوخت و روغن. برای همین برای لولاهای یکپارچه، اتصال‌های کلیک‌شونده و قطعاتی که بارها خم میشوند انتخاب رایجی است. مادا تکنولوژی قطعات نایلونی را با پرینت FDM صنعتی و محفظهٔ بسته تا ابعاد 470 × 470 × 470 میلی‌متر می‌سازد.
- 100 %کربن زیستپایه از روغن کرچک
- −30 °Cمقاومت ضربه بدون افت
- 470 × 470 × 470حجم ساخت FDM مادا (میلی‌متر)
- ±0.5 mmدقت ابعادی تضمینی
فیلامنت نایلون PA11 چیست؟
PA11 یا پلیآمید 11، که «نایلون 11» هم نامیده میشود، نایلونی مهندسی با زنجیرهٔ مولکولی بلند است که برخلاف بیشتر نایلونها از نفت ساخته نمیشود؛ مادهٔ اولیهٔ آن روغن کرچک است و به گفتهٔ سازندهٔ اصلی این پلیمر، کربن آن 100 درصد زیستپایه است. PA11 چقرمه و منعطف است، در برابر خستگی و ضربه مقاومت زیادی دارد و این مقاومت را در سرمای زیر صفر هم حفظ میکند.
PA11 از نظر رفتار، نزدیک‌ترین خویشاوند نایلون PA12 است: هر دو نایلون‌های زنجیره‌بلندی‌اند که از PA6 و PA66 منعطف‌ترند و رطوبت کمتری جذب می‌کنند. همین پلیمر در صنعت خودرو برای لولههای سوخت و ترمز بادی به کار می‌رود که نشانهٔ مقاومت آن در برابر سوخت، روغن و لرزش است. PA11 در صنعت به شکل پودر SLS هم استفاده میشود، اما پودرهای SLS مادا تکنولوژی PA12 و TPU هستند و PA11 در مادا به شکل فیلامنت FDM چاپ میشود.
- نوع
- پلیآمید زنجیرهبلند زیستپایه
- روش چاپ
- پرینت FDM با محفظهٔ بسته
- مزیت اصلی
- چقرمگی، انعطاف و مقاومت در برابر خستگی
- محدودیت اصلی
- سفتی کم و تحمل حرارتی پایین زیر بار زیاد
خواص فنی نایلون PA11
| مدول کششی | 1600 MPa |
|---|---|
| تنش تسلیم | 45 MPa |
| ازدیاد طول تا شکست | > 200 % |
| مدول خمشی | 1300 MPa |
| سختی | Shore D 70 |
| مقاومت ضربهٔ شارپی شکاف‌دار در 23 °C | 7 kJ/m² |
| مقاومت ضربهٔ شارپی شکاف‌دار در −30 °C | 7 kJ/m² |
| دمای تغییر شکل حرارتی (0.45 MPa) | 155 °C |
| دمای تغییر شکل حرارتی (1.8 MPa) | 50 °C |
| دمای نرم شدن ویکات | 162 °C |
| دمای ذوب | 189 °C |
مقادیر طبق دیتاشیت رسمی سازندهٔ پلیمر PA11 برای یک گرید استاندارد PA11 در حالت رطوبت‌دهی‌شده (روش‌های ISO) است و خواص خود پلیمر را در قطعهٔ قالب‌گیری‌شده نشان می‌دهد. قطعهٔ چاپ‌شده با FDM، بهویژه در ازدیاد طول و استحکام میان لایه‌ها، مقادیر کمتری دارد و به گرید فیلامنت، جهت چاپ و تنظیمات بستگی دارد. نکتهٔ مهم جدول: مقاومت ضربه در 30 درجه زیر صفر با دمای اتاق برابر است.
دمای تحمل زیر بار
دمای تغییر شکل حرارتی PA11 زیر بار سبک حدود 155 درجه است، اما زیر بار سنگین به حدود 50 درجه می‌رسد؛ یعنی قطعه در گرما شکلش را حفظ میکند، به شرط آنکه بار سنگینی نداشته باشد. برای قطعهٔ داغ و پربار، PAHT-CF یا دیگر نایلون‌های کربنی مناسب‌ترند.
ویژگی‌های کلیدی فیلامنت PA11
زیستپایه
از روغن کرچک ساخته میشود؛ به گفتهٔ سازنده، کربن آن 100 درصد زیستپایه است. زیستپایه بودن به معنای زیستتخریبپذیر بودن نیست و قطعه در استفادهٔ عادی دوام دارد.
مقاوم در برابر خستگی
خم شدن مکرر را بدون ترک خوردن تحمل میکند؛ مناسب لولاهای یکپارچه و اتصال‌های کلیک‌شونده.
ضربه‌پذیر در سرما
مقاومت ضربه‌اش در 30 درجه زیر صفر هم افت نمی‌کند.
مقاوم در برابر سوخت و روغن
همین پلیمر در لولههای سوخت و ترمز خودرو به کار می‌رود.
اصطکاک کم و سایش کم
مانند دیگر نایلونها برای قطعات متحرک و لغزنده مناسب است.
جذب رطوبت کمتر از PA6 و PA66
زنجیرهٔ بلند مولکولی، جذب رطوبت را از نایلون‌های رایج کمتر میکند.
PA11 در مقایسه با نایلونها و فیلامنت‌های دیگر
PA11 را کنار PA12، PA66، TPU و PETG روی نمودار ببینید یا متریال‌ها و پارامترهای دیگر را انتخاب کنید.
دنبال چه چیزی هستی؟ یک کاربرد را انتخاب کن تا متریال‌های مناسبش روشن شوند
🏆 برندهٔ هر پارامتر بین متریال‌های انتخاب‌شده
| پارامتر | PLA | PETG | ABS | ASA | PC | TPU | TPE | PA11 | PA12 | PA66 | PA6-CF | PA6-GF | PAHT-CF | PPA-CF | PPS-CF | PET-CF | PVB | Wood |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| استحکام | 6 | 6 | 5 | 5 | 7 | 4 | 2 | 6 | 6 | 7 | 8 | 7 | 8 | 9 | 8 | 7 | 5 | 3 |
| سفتی | 7 | 5 | 5 | 5 | 6 | 1 | 1 | 4 | 4 | 6 | 9 | 8 | 9 | 10 | 10 | 8 | 6 | 6 |
| مقاومت ضربه | 3 | 6 | 6 | 6 | 8 | 10 | 8 | 9 | 8 | 8 | 6 | 6 | 6 | 5 | 4 | 4 | 3 | 2 |
| انعطاف‌پذیری | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 10 | 10 | 5 | 5 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 |
| مقاومت حرارتی | 2 | 4 | 6 | 6 | 8 | 4 | 3 | 6 | 6 | 7 | 7 | 7 | 9 | 10 | 10 | 6 | 2 | 2 |
| مقاومت شیمیایی | 3 | 7 | 5 | 6 | 6 | 7 | 6 | 7 | 8 | 7 | 7 | 7 | 8 | 8 | 10 | 7 | 3 | 3 |
| مقاومت در فضای باز | 3 | 5 | 4 | 9 | 6 | 6 | 5 | 6 | 6 | 5 | 6 | 6 | 6 | 6 | 7 | 6 | 3 | 2 |
| صرفهٔ اقتصادی | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 6 | 6 | 5 | 5 | 5 | 4 | 5 | 3 | 2 | 2 | 4 | 6 | 8 |
جمع‌بندی و پیشنهاد
امتیازها نسبی و از 0 تا 10 هستند و بر اساس خواص شناخته‌شدهٔ هر نوع متریال تعیین شده‌اند؛ برای انتخاب اولیه به کار می‌روند و جای دیتاشیت را نمی‌گیرند. عدد دقیق خواص در صفحهٔ هر متریال آمده و خواص گریدهای مختلف یک متریال با هم فرق دارد؛ پیش از ساخت، انتخاب با کارشناسان بررسی میشود.
PA11 یا PA12 یا PA66 یا TPU؟
| ویژگی | PA11 | PA12 | PA66 | TPU |
|---|---|---|---|---|
| منشأ | زیستپایه از روغن کرچک | نفتی | نفتی | متفاوت بسته به گرید |
| انعطاف و خستگی | عالی | خوب | متوسط | عالی؛ لاستیکی |
| ضربه در سرما | عالی | خوب | متوسط | خوب |
| سفتی | کم | کم | بیشتر | بسیار کم |
| جذب رطوبت | کم | کم | زیاد | کم |
| سهولت چاپ | نیاز به محفظه و خشک کردن | نیاز به محفظه و خشک کردن | نیاز به محفظه و خشک کردن | کند؛ نیاز به تنظیم |
PA11 یا PA12؟ هر دو نایلون زنجیرهبلند، منعطف و کم‌جذب رطوبت‌اند. PA11 در خستگی و ضربه بهویژه در سرما برتری دارد و زیستپایه است؛ PA12 کمی سفتتر است و رایجتر. برای لولا و قطعهٔ پرضربه PA11، برای قطعات کاربردی عمومی PA12.
PA11 یا TPU؟ اگر قطعه باید مثل لاستیک کش بیاید و فشرده شود TPU؛ اگر باید شکل مهندسی خودش را حفظ کند ولی بارها خم شود بدون اینکه بشکند، PA11.
لولای یکپارچه و اتصال کلیک‌شونده با PA11
لولای یکپارچه یک نوار نازک از همان قطعه است که به‌جای لولای جداگانه خم میشود؛ مثل درِ قوطی‌های پلاستیکی. این طراحی متریالی می‌خواهد که هزاران بار خم شود و ترک نخورد، و مقاومت PA11 در برابر خستگی آن را برای این کار مناسب میکند.
جهت چاپ
نوار لولا باید در صفحهٔ لایه‌ها چاپ شود تا خمش در طول رشته‌ها اتفاق بیفتد، نه میان لایه‌ها.
نوار نازک و یکنواخت
بخش خمشونده نازک و یکنواخت باشد و با شیب نرم به بدنه برسد تا تنش در یک نقطه جمع نشود.
گوشه‌های گرد
در محل اتصال لولا و اتصال کلیک‌شونده، گوشهٔ تیز نقطهٔ شروع ترک است.
خم کردن اولیه
لولا را پس از چاپ چند بار با ملایمت خم کنید تا رفتار خمشی پایدارتری پیدا کند.
خشک کردن پیش از چاپ و رطوبتدهی پس از چاپ
نایلونها با رطوبت رابطهٔ دوگانه‌ای دارند. پیش از چاپ، فیلامنت باید کاملاً خشک باشد؛ رطوبت در نازل به بخار تبدیل میشود و قطعه حباب‌دار، ضعیف و رشته‌ای میشود. سازندهٔ پلیمر برای خشک کردن گرانول PA11 دمای 80 تا 90 درجه و چند ساعت زمان را توصیه میکند؛ برای فیلامنت، توصیهٔ سازندهٔ همان فیلامنت ملاک است.
پس از چاپ، وضعیت برعکس است: قطعهٔ نایلونی کمی رطوبت هوا را جذب میکند و این رطوبت مثل نرم‌کننده عمل میکند؛ قطعه چقرمهتر و منعطفتر میشود، اما کمی از سفتی‌اش کم و ابعادش اندکی بیشتر میشود. برای همین دیتاشیت‌های نایلون، خواص را در دو حالت «خشک» و «رطوبت‌دهی‌شده» گزارش می‌کنند. PA11 به‌دلیل جذب رطوبت کمتر، این تغییرات را کمتر از PA6 و PA66 نشان می‌دهد.
کاربردهای فیلامنت نایلون PA11
لولا و اتصال کلیک‌شونده
قاب‌ها و درپوش‌هایی که بارها باز و بسته میشوند.
پرینت سه بعدی در مهندسیقطعات خودرو
بست، گیره و قطعاتی که با سوخت، روغن و لرزش سروکار دارند.
پرینت سه بعدی در خودروسازیپهپاد و رباتیک
ضربه‌گیر، محافظ ملخ و قطعاتی که باید سقوط و برخورد را تحمل کنند.
پرینت سه بعدی در هوافضاتجهیزات ورزشی و بیرونی
قطعاتی که باید در سرما هم منعطف و ضربه‌پذیر بمانند.
پرینت سه بعدی در سرگرمیجیگ و فیکسچر ضربه‌پذیر
ابزار خط تولید که ضربه می‌خورد و نباید بشکند.
پرینت سه بعدی در تولید انبوهنمونههای کاربردی
نمونه‌هایی که باید آزمون خمش و خستگی را بگذرانند.
پرینت سه بعدی در تحقیق و توسعه
محدودیت‌های فیلامنت PA11 و جایگزین‌ها
سفتی کم
منعطف است و زیر بار خم میشود؛ برای قطعات سفت، نایلون‌های کربنی یا شیشه‌ای مناسب‌ترند.
حرارت زیر بار زیاد
زیر بار سنگین از حدود 50 درجه نرم میشود.
چاپ دشوارتر
به محفظهٔ بسته، بستر داغ و فیلامنت کاملاً خشک نیاز دارد و هنگام سرد شدن تمایل به تاب‌برداشتن دارد.
تغییر ابعاد با رطوبت
کمتر از نایلون‌های رایج، اما برای تلرانس‌های دقیق باید در نظر گرفته شود.
هزینه
از فیلامنت‌های عمومی مانند PLA و PETG گران‌تر است.
مواد غذایی و کاربرد بالینی
قطعات پرینت‌شده برای تماس با مواد غذایی توصیه نمی‌شوند و کاربرد پزشکی به الزامات و مجوزهای ویژه نیاز دارد.
سوالات متداول فیلامنت نایلون PA11
فیلامنت PA11 یا نایلون 11 چیست؟
فیلامنتی از پلیآمید 11 یا نایلون 11، نایلونی زیستپایه از روغن کرچک، که چقرمه، منعطف و مقاوم در برابر خستگی، ضربه، سوخت و روغن است و برای قطعاتی که بارها خم میشوند مناسب است.
PA11 بهتر است یا PA12؟
هر دو نایلون زنجیرهبلند و منعطفاند؛ PA11 در خستگی و ضربه بهویژه در سرما برتری دارد و زیستپایه است، PA12 کمی سفتتر و رایجتر است.
آیا PA11 زیستتخریبپذیر است؟
نه؛ PA11 زیستپایه است، یعنی از منابع گیاهی ساخته میشود، اما مانند دیگر نایلونها در طبیعت بهسرعت تجزیه نمیشود و قطعه در استفادهٔ عادی دوام دارد.
مقاومت حرارتی PA11 چقدر است؟
طبق دیتاشیت رسمی سازندهٔ پلیمر PA11، دمای تغییر شکل حرارتی زیر بار 0.45 مگاپاسکال حدود 155 و زیر بار 1.8 مگاپاسکال حدود 50 درجه است؛ پس برای گرما بدون بار سنگین مناسب است.
آیا PA11 برای لولای یکپارچه مناسب است؟
بله؛ مقاومت بالای آن در برابر خستگی برای لولاهای یکپارچه و اتصال‌های کلیک‌شونده مناسب است، به شرط آنکه لولا در صفحهٔ لایه‌ها چاپ شود.
آیا PA11 در برابر سوخت و روغن مقاوم است؟
بله؛ همین پلیمر در صنعت خودرو برای لولههای سوخت بنزین و گازوئیل و لولههای ترمز بادی استفاده میشود.
رطوبتدهی قطعهٔ نایلونی یعنی چه؟
قطعهٔ نایلونی پس از چاپ کمی رطوبت هوا را جذب میکند و چقرمهتر و منعطفتر میشود؛ پیش از چاپ اما فیلامنت باید کاملاً خشک باشد.
آیا چاپ PA11 دشوار است؟
از PLA و PETG دشوارتر است: محفظهٔ بسته، بستر داغ و فیلامنت کاملاً خشک می‌خواهد و هنگام سرد شدن تمایل به تاب‌برداشتن دارد.
PA11 بهتر است یا TPU؟
برای رفتار لاستیکی و فشرده شدن TPU؛ برای قطعهای که شکل مهندسیاش را حفظ کند ولی بارها خم شود بدون اینکه بشکند، PA11.
هزینهٔ ساخت قطعه با PA11 چطور محاسبه میشود؟
بر اساس حجم و وزن قطعه، زمان چاپ، درصد پرشدگی و تعداد؛ نایلونها از PLA و PETG گران‌ترند. با آپلود فایل در پنل آنلاین برآورد قیمت را می‌بینید.
فایل سه بعدی قطعه را بفرستید؛ نایلون مناسبش را پیشنهاد می‌کنیم
کارشناسان مادا تکنولوژی بر اساس خمش، ضربه، دما و محیط کار قطعه، از میان PA11 و دیگر نایلونها مناسب‌ترین گزینه و جهت چاپ را پیشنهاد می‌کنند.