فیلامنت نایلون PA12
فیلامنت نایلون PA12 یک پلیآمید مهندسی چقرمه و منعطف است که پیش از شکستن بیش از دو برابر طول خود کش می‌آید، در برابر سایش، روغن و سوخت مقاوم است و از نایلونهای رایج رطوبت کمتری جذب میکند. در این صفحه دیتاشیت، رفتار حرارتی زیر بار، تفاوت PA12 در FDM و SLS و کاربردهای آن را می‌خوانید. مادا تکنولوژی قطعات نایلونی را با پرینت FDM تا ابعاد 470 × 470 × 470 میلی‌متر میسازد.
- >50 %ازدیاد طول تا شکست
- 135 °Cدمای تغییر شکل در 0.45 MPa
- 45 MPaاستحکام کششی
- 470 × 470 × 470حجم ساخت FDM مادا (میلی‌متر)
فیلامنت نایلون PA12 چیست؟
PA12 یا پلیآمید 12، نوعی نایلون مهندسی است که زنجیرهٔ مولکولی بلندتری از نایلونهای رایجی مانند PA6 و PA66 دارد. همین ساختار، PA12 را منعطفتر و چقرمهتر میکند و جذب رطوبت آن را کاهش می‌دهد؛ برای همین فیلامنت PA12 برای قطعات کاربردی‌ای که ضربه، سایش، روغن یا رطوبت می‌بینند انتخاب رایجی است.
PA12 هم به شکل فیلامنت در پرینت FDM و هم به شکل پودر در پرینت SLS کاربرد دارد؛ این دو محصول متفاوت‌اند و قطعه‌هایشان خواص متفاوتی دارند. این صفحه دربارهٔ فیلامنت PA12 است و تفاوت آن با پودر SLS را در ادامه می‌بینید.
- نوع
- پلیآمید مهندسی (نایلون 12)
- روش چاپ
- پرینت FDM با محفظهٔ بسته
- مزیت اصلی
- چقرمگی، انعطاف و مقاومت سایشی و شیمیایی
- محدودیت اصلی
- سفتی کم و تحمل حرارتی پایین زیر بار زیاد
خواص فنی فیلامنت نایلون PA12
| استحکام کششی در نقطهٔ تسلیم | 45 MPa |
|---|---|
| مدول کششی | 1400 MPa |
| ازدیاد طول در نقطهٔ تسلیم | 5 % |
| ازدیاد طول تا شکست | > 50 % |
| مقاومت ضربهٔ شارپی شکاف‌دار (23 °C) | 12 kJ/m² |
| دمای تغییر شکل حرارتی (0.45 MPa) | 135 °C |
| دمای تغییر شکل حرارتی (1.8 MPa) | 55 °C |
| دمای نرم شدن ویکات | 145 °C |
مقادیر طبق مشخصات رسمی فیلامنت Nylon PA12 شرکت Fiberlogy است (روش‌های ISO). خواص قطعهٔ واقعی به گرید فیلامنت، جهت چاپ، درصد پرشدگی، رطوبت و تنظیمات چاپ بستگی دارد.
دمای تحمل زیر بار: نکته‌ای که معمولاً گفته نمی‌شود
دمای تغییر شکل حرارتی PA12 زیر بار سبک (0.45 مگاپاسکال) حدود 135 درجه است، اما زیر بار سنگین‌تر (1.8 مگاپاسکال) به حدود 55 درجه می‌رسد. یعنی قطعهٔ PA12 در محیط گرم شکلش را حفظ میکند، به شرط آنکه زیر بار زیاد نباشد. برای قطعهای که هم داغ است و هم بار سنگین تحمل میکند، PAHT-CF با پایهٔ همین PA12 و الیاف کربن، با دمای تغییر شکل حدود 194 درجه، انتخاب درست‌تری است.
ویژگی‌های کلیدی فیلامنت نایلون PA12
چقرمگی و انعطاف بالا
پیش از شکستن بیش از نصف طول خود کش می‌آید؛ زیر ضربه خم میشود و ترک نمی‌خورد.
مقاومت سایشی
برای چرخدنده، بوش، غلتک و قطعاتی که اصطکاک مداوم دارند مناسب است.
مقاومت شیمیایی
در برابر بسیاری از روغنها، سوختها و سیالات صنعتی مقاوم است؛ اما در برابر اسیدها و بازهای غلیظ آسیبپذیر است.
جذب رطوبت کمتر
از نایلونهای رایج مانند PA6 و PA66 رطوبت کمتری جذب میکند و ابعادش پایدارتر می‌ماند؛ هرچند همچنان باید خشک نگه داشته شود.
کارکرد در دمای پایین و بالا
خواص خود را در محدودهٔ دمایی گسترده، بالا و زیر صفر درجه، حفظ میکند.
قابل ماشین‌کاری و رنگ
قطعه را می‌توان رنگ‌آمیزی و با ابزارهای ماشین‌کاری فلز پرداخت کرد.
PA12 در FDM یا SLS؟
هر دو «PA12» هستند، اما فیلامنت و پودر دو محصول متفاوت‌اند و قطعه‌هایشان رفتار متفاوتی دارند.
| ویژگی | فیلامنت PA12 در FDM | پودر PA12 در SLS |
|---|---|---|
| شکل اولیه | فیلامنت | پودر |
| استحکام کششی | 45 MPa (تسلیم) | 50 MPa |
| مدول کششی | 1400 MPa | 1850 MPa |
| ازدیاد طول تا شکست | > 50 % | 11 % در صفحهٔ XY |
| دمای تغییر شکل در 0.45 MPa | 135 °C | 171 °C |
| دمای تغییر شکل در 1.8 MPa | 55 °C | 87 °C |
| ساپورت | برای شیب‌های تند لازم است | لازم نیست |
| بزرگ‌ترین ابعاد در مادا | 470 × 470 × 470 میلی‌متر | 165 × 165 × 300 میلی‌متر |
ستون FDM طبق مشخصات فیلامنت Nylon PA12 شرکت Fiberlogy و ستون SLS طبق دیتاشیت پودر Nylon 12 شرکت Formlabs است؛ روش‌های آزمون دو سازنده یکسان نیست و مقایسه تقریبی است.
نتیجهٔ عملی: فیلامنت PA12 منعطفتر و چقرمهتر است و برای قطعات بزرگ و ضربه‌پذیر مناسب است؛ پودر PA12 در SLS سفتتر است، در دمای زیر بار عملکرد بهتری دارد و هندسه‌های پیچیده را بدون ساپورت میسازد، اما ابعاد قطعه محدودتر و هزینه بالاتر است.
PA12 در مقایسه با نایلون‌ها و فیلامنت‌های دیگر
PA12 را کنار PA11، PA66، PAHT-CF 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.
خانوادهٔ نایلون در مادا تکنولوژی
اگر PA12 دقیقاً همان چیزی نیست که قطعه‌تان می‌خواهد، یکی از این نایلون‌ها احتمالاً هست.
PA11
نایلون بسیار منعطف و ضربه‌پذیر با پایهٔ گیاهی.
صفحهٔ فیلامنت PA11PA66
نایلون سفتتر با مقاومت حرارتی بیشتر، اما جذب رطوبت بالاتر.
صفحهٔ فیلامنت PA66PA6-GF
نایلون تقویت‌شده با الیاف شیشه؛ سفتتر و پایدارتر.
صفحهٔ فیلامنت PA6-GFPA6-CF
نایلون کربنی با استحکام بالا و بهترین استحکام لایه‌ها.
صفحهٔ فیلامنت PA6-CFPAHT-CF
همان پایهٔ PA12 با الیاف کربن؛ سفت و مقاوم به دمای بالا زیر بار، با جذب رطوبت کم.
صفحهٔ فیلامنت PAHT-CF
کاربردهای فیلامنت نایلون PA12
چرخدنده و قطعات متحرک
چرخدنده، بوش، غلتک و لولا که اصطکاک و حرکت مداوم دارند.
پرینت سه بعدی در مهندسیقطعات خودرو
بست، نگهدارنده و قطعاتی که با روغن و سوخت در تماس‌اند.
پرینت سه بعدی در خودروسازیاتصالات و قطعات سیالات
اتصال شلنگ، درپوش و قطعاتی که با سیالات صنعتی سروکار دارند.
پرینت سه بعدی در مهندسیجیگ و فیکسچر ضربه‌پذیر
ابزارهایی که در خط تولید ضربه می‌خورند و نباید بشکنند.
پرینت سه بعدی در تولید انبوهقطعات کلیک‌شونده
اتصال‌های کلیک‌شونده و قطعات منعطفی که باید بارها باز و بسته شوند.
پرینت سه بعدی در تحقیق و توسعهقطعات هوافضا و پهپاد
قطعات سبک و ضربه‌پذیر برای سازه‌ها و اتصالات.
پرینت سه بعدی در هوافضا
محدودیت‌های فیلامنت PA12 و جایگزین‌ها
سفتی کم
PA12 منعطف است و زیر بار خم میشود؛ برای قطعات سفت، PAHT-CF، PA6-CF یا PA6-GF مناسب‌ترند.
حرارت زیر بار زیاد
زیر بار سنگین از حدود 55 درجه نرم میشود؛ برای قطعات داغ و پربار PAHT-CF بهتر است.
چاپ دشوارتر
به محفظهٔ بسته، بستر داغ و فیلامنت کاملاً خشک نیاز دارد و مثل PLA یا PETG ساده چاپ نمی‌شود.
رطوبت
کمتر از نایلونهای دیگر، اما همچنان رطوبت جذب میکند و فیلامنت مرطوب قطعهٔ ضعیف و رشته‌ای می‌دهد.
اسید و باز غلیظ
در برابر اسیدها و بازهای غلیظ مقاومت کمی دارد.
نور خورشید
برای کار طولانی زیر آفتاب بدون پوشش، ASA مناسب‌تر است.
نکات طراحی قطعهٔ نایلونی برای پرینت
اتصال کلیک‌شونده
انعطاف PA12 آن را برای اتصال‌های کلیک‌شونده و لولاهای تکه‌ای عالی میکند؛ بازوی اتصال را طوری طراحی کنید که خمش در صفحهٔ لایه‌ها اتفاق بیفتد، نه میان لایه‌ها.
لقی چرخدنده
برای چرخ‌دنده‌ها و قطعات متحرک لقی کافی بگذارید و دندانه‌ها را کمی ضخیم‌تر از طرح فلزی طراحی کنید تا سایش و تغییر شکل زیر بار جبران شود.
گوشه‌های گرد
گوشه‌های داخلی را گرد کنید؛ تمرکز تنش در گوشهٔ تیز، حتی در متریال چقرمه‌ای مثل PA12، نقطهٔ شروع ترک است.
تغییر ابعاد با رطوبت
نایلون با جذب رطوبت کمی منبسط میشود؛ برای قطعاتی که تلرانس دقیق دارند، شرایط کاری را از ابتدا در نظر بگیرید.
سفتی با هندسه
اگر قطعه باید سفتتر باشد، پیش از تغییر متریال، ضخامت دیواره، ریب و هندسهٔ قطعه را بازبینی کنید؛ سفتی PA12 کمتر از نایلونهای تقویت‌شده است.
تنظیمات پرینت فیلامنت نایلون PA12
| دمای نازل | 255 تا 270 °C |
|---|---|
| دمای بستر | 110 °C |
| محفظه | بسته |
خشک کردن پیش از چاپ
فیلامنت مرطوب زنجیرهٔ پلیمر را تخریب میکند و قطعه شکننده، رشته‌ای و با چسبندگی لایهٔ ضعیف میشود؛ PA12 را طبق توصیهٔ سازنده خشک کنید و در ظرف دربسته با رطوبت‌گیر نگه دارید.
محفظهٔ بسته
محفظهٔ بسته از سرد شدن ناگهانی و تاب‌برداشتن جلوگیری میکند و چسبندگی لایه‌ها را بهتر میکند.
چسبندگی به بستر
نایلون به بسیاری از سطوح خوب نمی‌چسبد؛ سطح مناسب و چسب مخصوص، تاب‌برداشتن لبه‌ها را کم میکند.
دمای نازل و بستر طبق مشخصات رسمی Fiberlogy است؛ برای فیلامنت برندهای دیگر، توصیهٔ همان سازنده ملاک است.
نمونه قطعات نایلونی پرینت‌شده
مجموعه چرخ‌دندهٔ سیاره‌اینایلون چرخ‌دنده‌ها از نزدیکنایلون اتصال شلنگنایلون قطعات صنعتیPA6-GF
سوالات متداول فیلامنت نایلون PA12
فیلامنت نایلون PA12 چیست؟
فیلامنتی از پلیآمید 12، یک نایلون مهندسی چقرمه و منعطف با مقاومت سایشی و شیمیایی خوب و جذب رطوبت کمتر از نایلونهای رایج، برای قطعات کاربردی در پرینت FDM.
تفاوت PA12 با PA6 و PA66 چیست؟
PA12 زنجیرهٔ مولکولی بلندتری دارد؛ منعطفتر و چقرمهتر است و رطوبت کمتری جذب میکند، اما سفتی و مقاومت حرارتی PA6 و PA66 را ندارد.
مقاومت حرارتی PA12 چقدر است؟
طبق مشخصات Fiberlogy، دمای تغییر شکل حرارتی زیر بار 0.45 مگاپاسکال حدود 135 درجه و زیر بار 1.8 مگاپاسکال حدود 55 درجه است؛ یعنی در گرما خوب است، به شرط آنکه بار سنگینی تحمل نکند.
فیلامنت PA12 با پودر PA12 در SLS چه فرقی دارد؟
فیلامنت در FDM منعطفتر و چقرمهتر است و قطعات بزرگتر میسازد؛ پودر در SLS سفتتر است، زیر بار گرما را بهتر تحمل میکند و بدون ساپورت چاپ میشود، اما ابعاد محدودتر و هزینهٔ بیشتری دارد.
آیا PA12 برای چرخدنده مناسب است؟
بله؛ مقاومت سایشی و چقرمگی آن برای چرخدنده، بوش و قطعات متحرک مناسب است. برای چرخدندههای پربار یا داغ، نایلونهای کربنی گزینهٔ قویتری هستند.
آیا PA12 در برابر روغن و سوخت مقاوم است؟
در برابر بسیاری از روغنها، سوختها و سیالات صنعتی مقاوم است، اما در برابر اسیدها و بازهای غلیظ آسیبپذیر است.
آیا فیلامنت PA12 رطوبت جذب میکند؟
کمتر از نایلونهای رایج، اما بله؛ فیلامنت باید پیش از چاپ خشک و در ظرف دربسته نگه داشته شود.
دمای نازل و بستر برای چاپ PA12 چقدر است؟
طبق مشخصات Fiberlogy، دمای نازل 255 تا 270 و دمای بستر حدود 110 درجه، با محفظهٔ بسته.
PA12 بهتر است یا PETG؟
برای قطعهای که ضربه، سایش، روغن یا خم شدن مکرر میبیند PA12؛ برای قطعات کاربردی معمول با چاپ سادهتر و هزینهٔ کمتر PETG.
هزینهٔ ساخت قطعه با PA12 چطور محاسبه میشود؟
بر اساس حجم و وزن قطعه، زمان چاپ، درصد پرشدگی و تعداد؛ نایلون‌ها از PLA و PETG گران‌ترند. با آپلود فایل برآورد قیمت را می‌بینید.
فایل سه بعدی قطعه را بفرستید؛ نایلون مناسبش را پیشنهاد می‌کنیم
کارشناسان مادا تکنولوژی بر اساس بار، دما، رطوبت و محیط کار قطعه، از میان PA12 و دیگر نایلون‌ها مناسب‌ترین گزینه و جهت چاپ را پیشنهاد می‌کنند.