Polyamid 12 ist ein rigider Kunststoff, der für die additive Serienfertigung entwickelt wurde. Das von HP vertriebene Material (Handelsname HP HR 3D PA 12, kurz PA 12) wird im Multi Jet Fusion 3D-Druckverfahren verarbeitet. Das thermoplastische Material zeichnet sich durch eine hohe mechanische, thermische und chemische Belastbarkeit und geringe Stückkosten aus.
Dieses Material ist produktionsbedingt grau und kann schwarz eingefärbt werden. Informationen zur weißen Version von Polyamid 12, „PA 12 W“, finden Sie hier.
Kurzinfos
Technologie
Multi Jet Fusion
Farben
grau
schwarz (gefärbt)
Bauraum
mind. 10 mm
max. 380 mm
Produktionszeit
6 Arbeitstage
4 Arbeitstage (Express)
Genauigkeit
± 0,3 %
(min. ± 0,3 mm)
Materialeigenschaften von PA 12
Mechanische Eigenschaften
Polyamid 12 ist ein fester, sehr belastbarer und langlebiger Kunststoff. Die Materialeigenschaften sind weitgehend isotrop (gleiche mechanische Kennzahlen in alle Orientierungen). Je dünner die Wandstärken ausgelegt werden, desto höher ist die Flexibilität, insbesondere bei Wandstärken von 1 mm oder geringer.
- Zugfestigkeit: ~ 48 ± 5 MPa
- Bruchdehnung: 13 ± 6 %
- E-Modul: 1.500 ± 200 MPa
- Dichte: ~0,9 – 1,0 g /cm³ (geometrieabhängig)
Thermische Eigenschaften
Für Dauerbelastungen sollten 95 °C nicht überschritten werden. Für kurzzeitige Belastungen sind geometrieabhängig bis max. 120 °C möglich. Insbesondere bei dünnen Wandstärken (< 2 mm) und/oder gleichzeitiger mechanischer Belastung ist die Belastbarkeit herabgesetzt.
- Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) bei 0,45 MPa: 175 °C
- Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) bei 1,82 MPa: 95 °C
Oberflächeneigenschaften von PA 12
Das im Multi Jet Fusion verarbeitete Ausgangsmaterial Polyamid 12 liegt im Rohzustand als Pulver vor. Dadurch ergibt sich eine leicht raue Oberfläche, ähnlich wie bei einem feinen Sandpapier. Die im 3D-Druck typischen Treppenstufeneffekte (Drucklinien) sind bei flachen Winkeln (bis ca. 15°) sichtbar und recht fein, da die Schichtstärke lediglich 80 µm beträgt.
- Rauigkeit Ra Unterseite: 5 ± 2 µm
- Rauigkeit Ra Oberseite: 10 ± 2 µm
- Rauigkeit Ra Schräge (45°): 8 ± 2 µm
Farbe
Im 3D-Druckprozess (mehr Details zu Multi Jet Fusion) wird das weiße PA 12 Pulver mit einer schwarzen Farbe versehen. Die Bauteile sind somit im Inneren vollständig schwarz. An der Oberfläche verbleibt ein Weißanteil, der u.a. aus angesinterten weißen Pulverkörnern besteht. Dies ergibt die typische graue Produktionsfarbe. Technisch bedingt ist diese eher inhomogen mit hellen und dunklen Bereichen.
Optional ist eine schwarze Tauchfärbung möglich, bei der der verbleibende Weißanteil pigmentiert wird. Es entstehen homogene, vollständig (d.h. auch im Inneren) schwarze Bauteile.
Downloads
- Materialdatenblatt: Materialdatenblatt PA 12
- RoHS/Reach: RoHS/REACH certificate
- Brennbarkeit: UL 94 and UL 746A Certification
- UV-Stabilität: Accelerated Weathering Test
- Chemische Beständigkeit: Chemical-Compatibility-with-Automotive-Fluids
- Übersicht regulatorische Anforderungen: Summary of Regulatory Compliance and Environmental Attributes
- Biokompatibilität: USP Class I-VI and FDA Intact Skin Surface Devices Certification
- Anwendung für Spielzeuge: Statement of Composition for Toy Applications
Fertigungstoleranz
Die Allgemeintoleranz für Polyamid 12 beträgt 0,3 mm bis 100 mm Außenmaß, darüber 0,3 %. Bei großflächigen, flachen Geometrien kann darüber hinaus Verzug auftreten.
Nachbearbeitung von PA 12
Schwarzfärbung & Shot Peening
Für Sichteile empfohlen: Tauchfärbung und anschließende Oberflächenverdichtung für eine optisch und haptisch hochwertige Oberfläche
Hinweise zur Bestellung
- Lieferzeit: + 1 Arbeitstag
- Preis: Stückzahl- und größenabhängig, typische Stückkosten von ca. EUR 1 – EUR 10; zzgl. MwSt.
- Maximale Größe: 350 x 250 x 150 mm
Mehr Informationen finden Sie auf unserer Seite Tauchfärbung. Bunte Farben sind mit dem weißen PA 12 W möglich.
Vapor Smoothing (Chemische Glättung)
Chemische Oberflächenbearbeitung, bei der eine porenfreie Oberfläche mit einer reduzierten Rauigkeit entsteht. Wesentliche Anwendungsfälle sind flüssigkeits- oder gasführende Komponenten, Bauteile, bei denen eine leichte Reinigung notwendig ist (Medizin, Reinraum) oder als Grundlage für nachfolgende Beschichtungsprozesse (Reduktion ‚Ausgasen‘, Reduktion Porosität, Glättung).
Hinweise zur Bestellung
- Lieferzeit: + 3 Arbeitstage
- Preis: Stückzahl- und größenabhängig, typische Stückkosten von ca. EUR 5 – EUR 10; zzgl. MwSt.
Weitere Informationen finden Sie unter Chemische Glättung.
Lackierung
Beim Nasslackieren wird ein für Polyamid 12 spezifischer Lack aufgetragen.
Hinweise zur Bestellung
- Lieferzeit: + ca. 2 Wochen
- Preis: stark abhängig von Größe und Stückzahl. Hinweis: der Mindestumsatz für die Bearbeitung beträgt EUR 100,- zzgl. MwSt.
Erfahren Sie mehr auf unserer Seite Lackierung.
Designhinweise
Hier finden Sie einen kurzen Überblick über die wichtigsten Regeln für die Konstruktion Ihrer additiven gefertigten Bauteile. Sie erhalten hier detailliertere Informationen und Tutorials zur Konstruktion für den 3D-Druck.
Minimale Wandstärken Die minimale Wandstärke sollte nicht geringer als 0,7 mm sein. Bei längeren Objekten/Flächen oder für Objekte, die mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, sollten Sie die Wandstärke erhöhen. Theoretisch sind Wandstärken bis 0,5 mm möglich, diese können jedoch bei der Nacharbeit (u.a. Reinigungsstrahlen) beschädigt werden. Daher erfolgt in solchen Fällen die Produktion auf eigenes Risiko.
Hohlräume
Ausgehöhlte Objekte können gedruckt werden, es müssen allerdings Öffnungen (min. 10 mm Durchmesser) eingefügt werden, damit überschüssiges Material entfernt werden kann. Bei größeren Hohlräumen sollten Sie mehrere Öffnungen einplanen. Das Ausgangsmaterial wird während des Druckvorganges verdichtet, überschüssiges Material ist daher sehr schwierig zu entfernen.
Abstände
Halten Sie einen Abstand von min. 0,5 mm für Rillen oder nahe beieinander liegende Wände ein. Einzelne Objekte („Shells“) müssen stets als eigene Datei hochgeladen werden, sofern sie nicht fest miteinander verbunden sind.
Auflösung
Details bis zu einer Größe von ca. 0,5 mm können dargestellt werden.
Verzahnte Objekte
Ineinander verzahnte Objekte können gedruckt werden. Beachten Sie bitte den Mindestabstand zwischen den Objekten von min. 0,5 mm. Beachten Sie auch, dass die entsprechenden Bereiche zugänglich sind, um überschüssiges Materialpulver entfernen zu können.
Größe
Das Objekt sollte nicht größer als 370 x 274 x 380 mm sein.
Anwendungen
Ausgelegt ist das Material im Sinne von Belastbarkeit, Langlebigkeit und Replizierbarkeit in der Verarbeitung für die Serienfertigung bis zu einer Losgröße von ca. 5.000 Stück. Einem Einsatz für Prototypen steht dem aber nichts im Weg. Typische Anwendungen für Polyamid 12 beinhalten u.a.:
Gehäuse
Gehäuse können in hoher geometrischer Komplexität erstellt werden. PA 12 wird dabei den hohen industriellen Anforderungen an Gehäuseteile (u.a. Schlagzähigkeit, thermische und chemische Resistenz) gerecht und überzeugt durch die insbesondere in der Nachbearbeitung erzielte optisch und haptisch sehr hochwertige Oberfläche. Empfohlene Nachbearbeitung: Schwarzfärbung (inkl. Shot Peening) oder Chemische Glättung (“Vapor Smoothing”).
Mechanische Komponenten
Das Material ist flexibel bei dünnen Wandstärken und rigide bei höheren Wandstärken, abriebfest und sehr beständig. Diese Eigenschaften sind für eine sehr breite Zahl von Anwendungen interessant, vom Zahnrad über Verbindungselemente bis hin zum Propeller. Handelt es sich nicht um ein Sichtbauteil, ist eine Nachbearbeitung nicht zwingend notwendig. Eine Chemische Glättung wird dann empfohlen, wenn es sich um sehr dünne Strukturen in Verbindung mit einer dynamischen Belastung handelt (deutliche Stärkung durch chemische Glättung) oder sofern Reibung auftritt (Reduktion der Oberflächen-Rauigkeit).
Strukturelle Komponenten
Da geometrisch kaum Grenzen gesetzt sind, können sehr ressourcenschonende und hochgradig optimierte Halter o.ä. erzeugt werden. Beispiele sind u.a. Platinen-Halter, Verbindungselemente oder Motorhalter.
Werkzeuge & Vorrichtungen
Die Produktionsmethode ermöglicht die schnelle Produktion komplexer Vorrichtungen. Das Material ist u.a. ölbeständig und verträgt auch thermischen und mechanischen Stress.
Gasführende Systeme
Komplexe Kanäle können gedruckt werden, hierfür ist jedoch ein geometrieabhängiger Mindestdurchmesser zu beachten – wenden Sie sich gern mit Ihrer Anwendung an unseren Kundenservice. Für diese Anwendung wird eine Chemische Glättung empfohlen, da mit dieser Technologie die im Rohzustand leicht poröse Oberfläche versiegelt wird.
Orthesen
Die (annähernd) uneingeschränkte Designfreiheit (patientenindividuelles Design) und Widerstandsfähigkeit des Materials machen PA 12 zu einem sehr guten Werkstoff für Orthesen. Das Material ist für Hautkontakt zugelassen. Neben PA 12 ist das elastische TPU geeignet für diese Anwendung.
Preise
Angebot
Ein Sofortpreisangebot für Ihr Modell erhalten Sie in unserem online 3D-Druck Service.
Berechnung
Die Preise berechnen sich u.a. abhängig von Maschinenvolumen, Modelloberfläche und Materialeinsatz.
Express Zuschlag ca. 25 %
Mindestumsatz
EUR 50,- zzgl. MwSt. (EUR 59,50 inkl. MwSt.) / Bestellung
Rabatte
Bei höheren Stückzahlen ist eine signifikante Reduktion ggü. dem Standardpreis möglich, abhängig von Stückzahl, Bauteilgröße und -geometrie.
