Pregled
PA6, PA66, PA11 in PA12 so komercialna imena za vrsto najlonskih materialov, primernih za 3D tisk. Številke v imenu teh materialov predstavljajo število ogljikovih atomov, ki se jih doda v monomer pri proizvodnji teh materialov. Različna razmerja med ogljikovimi atomi da posameznemu najlonskemu materialu njim specifične materialne lastnosti.
Glavne lastnosti omenjenih najlonskih materialov
- Fleksibilnost
- Dobra odpornost proti udarcem
- Dobra odpornost proti abraziji
- Dobra odpornost proti kemikalijam
- Dolgoročna trdnost ter vzdržljivost materiala
- Dobra odpornost proti vlagi
- Odlična dimenzijska stabilnost
Kaj so PA6 in PA66 najlonski materiali?
PA6 najlnon je material z visoko trdnostjo ter dobro odpornostjo proti abraziji. Ima izboljšan izfled površine kakor tudi boljšo obdelovalnost v primerjavi z PA66 materialmom. Prav tako ima boljše termične lastnosti, saj se ga lahko obdela pri nižjih temperaturah (za 27°C nižjih temperaturah v primerjavi z drugimi podobnimi materiali). Zaradi tega pride do manjših deformacij, razlog pa je v zgradbi materiala, saj je njegova sestava manj kristalinična. Vendar pa ima zaradi tega material najlon 6 manjši modul elastičnosti, prav tako pa hitreje vpija vlago v primerjavi z najlonom 66. Vlaga na material vpliva kot nekakšen mehčalec, posledično pa se materialu zaradi tega zmanjša natezna trdnost in togost, poveča pa se mu raztezek. Vlaga sicer zmanjša mnoge lastnosti materiala, vendar pa je vlaga hkrati odgovorna za del trdnosti materiala, saj poveča efekt plastifikacije materiala. Ko se odstotek vlage zvišuje, pride do velikega skoka v odpornosti na udarce ter boljše splošne absorbcije energije. Ti materiali imajo efekt vlage že predhodno vračunan pri sami proizvodnji, zato se s tem uporabnik ne rabi preveč ukvarjati.
Najlon PA66 je eden izmed najbolj vsestranskih inžinirskih termoplastičnih materialov. Je izjemno popularen na vseh večjih trgih, kjer se uporabljajo termoplastični materiali. Zaradi odličnega ravnovesja med trdnostjo, duktilnostjo ter odpornostjo proti toploti, je najlon 66 izvrstna alternativa mnogim kovinskim materialom. Najlon 66 je moč izjemno lahko procesirati. Ima tudi širko okno, v okviru katerega je možno ta material procesirai. To omogoča, da lahko ta material uporabljamo za različne aplikacije, vključno za kompleksne kose s tankimi stenami, kakor tudi za npr. večja ohišja z debelejšimi stenami.
Najlon PA66 je prav tako izjemno lahko modificirati oz. spreminjati po meri – vanj lahko vnašamo raznorazna polnila, vlakna, notranje lubrikante ter modifikatorje zunanjih udarcev. Kot primer lahko omenimo, da če v najlon 66 vnesemo vlaknene ojačitve, se trdnost materiala lahko poveča tudi do petkrat. Togost materiala se lahko izboljša do 10x. Z različnimi modifikatorji za odpornost na udarce, se duktilnost materiala približa polikarbonskim materialom. Z vnosom notranjih lubrikantov se izboljša že tako odlična odpornost na obrabo, izboljša pa se tudi odpornost na trenje. Zaradi vsestranskosti je ta material primeren za skoraj vse aplikacije, ki zahtevajo visko trdnost, duktilnost ter odpornost na toploto ter kemične snovi.
Kakšne so glavne razlike med PA6 in PA66 materiali?
PA66 v primerjavi z PA6:
- absorbira nekoliko manj vlage
- višji modul elastičnosti
- boljša odpornost proti obrabi
- boljša kratkoročna odpornost proti toploti
PA6 v primerjavi z PA66
- boljša duktilnost (zaradi boljše trdnosti)
- boljša dologoročna odpornost na toploto
- boljša odpornost na udarce pri nizkih temperaturah
- boljša kvaliteta površine
- boljša odpornost proti raztezkom
- boljša odpornost proti UV svetlobi (odvisno od dodatkov v materialu)
- nižja cena
Kaj so PA11 in PA12 najlonski materiali?
Najlon PA11 pride v obliki finega bioplastičnega poliamidnega prahu. Ta material je eden izmed redkih inžinirskih materialov, ki so osnovani na biološki osnovi, predvsem iz recikliranih materialov, kot so razna zelenjavna olja, predvsem iz ricinusovega olja. To olje pride iz zrn ricinusa (rastlina).
Najlon PA12 pride v obliki belkastega, finega prahu, ki je osnovan predvsem na nafti. Podobno kot PA11 je ta material optimiziran kot material, primeren za lasersko sintranje. Najlon PA12 proizvaja veliko različnih podjetij, vodilni proizvajalci pa so podjetja Arkema in Evonik, PA11 pa izključno proizvaja le Arkema.
PA11 ima podobne lastnosti kot PA12, vendar pa ima PA11 manjši negativni vpliv na okolje, porabi manj neobnovljivih surovin za njegovo proizvodnjo ter ima veliko boljšo termično odpornost. PA11 ohranja svojo stabilnost pri navadni svetlobi, UV svetlobi ter različnih vremenskih pogojih. Prav tako ima material dobro elastičnost, visok raztezek, preden pride do trajnih deformacij, kakor tudi boljšo trdoto. Nadalje ima material odlično odpornost na kemične snovi, predvsem pa je odporen na ogljikovodike, aldehide, ketone, alkohole, goriva, detergente, olja, maščobe, mineralne baze ter soli.
Po drugi strani pa najlon PA12 ohranja neverjetno trdnost tudi pri izjemno nizkih temperaturah (tudi daleč pod ničlo). Glavne karakteristike tega najlona pa so visoka trdnost, togost, odpornost na razpoke, ko je material obremenjen z mehanskimi napetostmi in odlično dolgoročno stabilnostjo. Nadalje pa je material zaradi nizke koncentracije amidov (amidi so organske spojine, ki vsebujejo dušik) izjemno odporen na vlago (absorbira je zelo malo), odporen pa je tudi na številne kemikalije, kot so hidravlična olja, nafta, goriva, maziva, slana voda ter topila. Ima dobre lastnosti za dušenje zvoka ter vibracij. Ima zelo dobro obdelovalnost.
Kakšne so glavne razlike med PA11 in PA12 materiali?
PA11 v primerjavi z PA12:
- nizka absorbcija vode za najlonski material (cca. 2.5% nasičenost)
- dobra odpornost na UV svetlobo (tudi v primerjavi z drugimi najlonskimi materiali, ne samo PA12)
- visoka trdnost
- boljša odpornost na toploto
- manjši vpliv na okolje
- porabi manj surovin pri njegovi proizvodnji
PA12 v primerjavi z PA66:
- dražji
- nižja trdnost
- možna uporaba pri nizkih temperaturah
Vse najlone je možno ojačati z vnosom steklenih in karbonskih vlaken – z njimi je možno izboljšati njihove mehanske in termične lastnosti. Drugi materiali, ki jih lahko vnesemo v najlon, so tudi PTFE in molibdenov disulfit – ti materiali izboljšajo predvsem odpornost na trenje ter boljšo odpornost na obrabo.