Die Unterschiede zwischen Nylon PA 11, PA 12 und HP MJF PA 12

Die Unterschiede zwischen Nylon PA 11, PA 12 und HP MJF PA 12

Gepostet Von the Apr 25, 2018 |

Wenn Sie Ihren 3D-Druck in Kunststoff drucken möchten, haben Sie die Qual der Wahl. Entweder Sie können zwischen weißem Nylon PA12 und grauem Kunststoff  PA11/12 wählen oder sich für unseren schwarzen Kunststoff HP Multi Jet Fusion PA12 entscheiden. Doch was sind die Unterschiede zwischen dem grauen PA11/12, dem weißen PA 12 und dem schwarzen Multi Jet Fusion PA12? Wir geben Ihnen hier die Antworten!

 

Was heißt Nylon und was bedeuten die Zahlen 11 und 12?

 

Nylon gibt es seit 1935 und ist das kommerziell erfolgreiche Thermoplast, das vollständig synthetisch hergestellt wurde. Als Polyamidfasern zählt Nylon zu der Gruppe der Chemiefasern, die neben den Naturfasern (z.B. Baumwolle) zu den Fasern gehören. Polyamide werden mit PA abgekürzt und die Zahlen 11 bzw. 12 geben die Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül an.

Nylon ist heutzutage eines der am häufigsten genutzten Materialien für die traditionelle Fertigung. Laut unserer Studie “Der Status des 3D-Drucks” von 2017 ist Kunststoff mit 88% das meistverwendete Material für den 3D-Druck.

 

Woraus bestehen Nylon PA12, PA11/12 und Multi Jet Fusion PA12?

 

Nylon PA12 (kurz PA 12) ist ein feines Polyamidpulver in weißer Farbe, das 12 Kohlenstoffatome im Molekül besitzt. Dieser Kunststoff  hat viele Hersteller, darunter Arkema und Evonik, und kann für das 3D-Druckverfahren SLS (Selektives Lasersintern) verwendet werden.

Nylon PA11 (kurz PA 11) wird mit Nylon PA12 gemischt, um den grauen Nylon PA 11/12 zu erhalten. PA 11 ist ein feines Polyamidpulver in Schwarz und wird hauptsächlich aus Rizinusöl hergestellt. Das Unternehmen Arkema vertreibt den Kunststoff unter dem Handelsnamen Rilsan, das aus Rizinussamen gewonnen wird.

Multi Jet Fusion PA12 ist eine spezielle Art von feinem Polyamidpulver. Das von HP entwickelte Material, das auch als 3D High Reusability PA12 bezeichnet wird, wird für das 3D-Druckverfahren Multi Jet Fusion genutzt, mit dem Sie besonderen Bauteile mit herausragenden mechanischen Eigenschaften drucken können.

 

Welche Eigenschaften hat Nylon PA12?

 

Nylon PA 12 zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und Spannungsrissbeständigkeit aus, weshalb es sehr langlebig ist. Im Vergleich zu anderen handelsüblichen Polyamiden hat PA 12 eine geringere Konzentration an Amide, wodurch es nur sehr wenig Feuchtigkeit aufnimmt und resistent gegen Chemikalien (z.B. Öl) ist. Zusätzlich dämpft es Geräusche und Vibrationen und lässt sehr einfach verarbeiten.

 

High Heels aus weißem Nylon PA 12

High Heels aus weißem Nylon PA 12

 

Welche Eigenschaften hat Nylon PA11/12?

 

Um unseren grauen Nylon PA 11/12 zu erhalten, mischen wir Nylon PA12 mit dem schwarzen Nylon PA11. Letzteres hat ähnliche Eigenschaften wie Nylon PA12, ist jedoch besonders gegen UV, Licht und Wetterverhältnissen resistent. Das graue Kunststoff bietet eine große Flexibilität beim 3D-Druck. Dessen mechanischen Eigenschaften ändern sich in Abhängigkeit von der Wandstärke Ihres 3D-Modells: Bei einer Wandstärke von 0,8 mm ist Ihr 3D-Modell flexibel, bei mehr als 2 mm Wandstärke wird es unelastisch.

 

Zahnrad aus grauem Nylon PA11

Zahnrad aus grauem Nylon PA11

 

Was sind die Eigenschaften von Multi Jet Fusion PA12?

 

Die Eigenschaften von Multi Jet Fusion PA12 ähneln denen von Nylon PA12. Der HP-Kunststoff weist eine hohe Elastizität sowie Schlagfestigkeit auf, weshalb es besonders für komplexe Modelle geeignet ist. Das Material ist licht- und wetterbeständig sowie resistent gegen Chemikalien wie Fette und Mineralien.

3D-Druck aus Multi Jet Fusion PA12

3D-Druck aus Multi Jet Fusion PA12

 

Was sind die typischen Anwendungen für unsere Kunststoffe?

 

Das graue Nylon PA11/12 bietet Ihnen eine große Flexibilität beim 3D-Druck. Besonders für komplexe Modelle eignet es sich bestens, da es flexibel und langlebig ist. Daher können Objekte aus grauem Kunststoff breit angewendet werden: mechanische Bauteile (z.B. Prototypen, Getriebeteile, gelenkige Objekte), Ornamente, Kunstobjekte, Lehrmodelle usw.

Das weiße Nylon PA12 und Multi Jet Fusion PA12 können für die gleichen Anwendungen wie des grauen Kunststoffs genutzt werden. Darüber hinaus sind die PA 12 ein flexibles, langlebiges und lebensmitteltaugliches Material. Es ermöglicht eine große Freiheit bei der Modellierung für den 3D-Druck und eignet sich besonders gut zum Drucken von komplexen 3D-Modellen. Daher kann die Kunststoffe für verschiedene Anwendungen genutzt werden und dank der ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften wird es häufig als Ersatz für übliche Spritzguss-Kunststoffe genutzt. Daneben werden voll funktionsfähige Bauteile wie Zahnräder und Scharniere in PA 12 gedruckt und, aufgrund ihrer Biokompatibilität, für medizinische Gegenstände wie Prothesen angewendet.

 

Welches Finish können Sie für Nylon PA12, PA 11/12 und Multi Jet Fusion PA12 wählen?

 

Für 3D-Drucke aus PA 12 und PA 11/12 stehen verschiedene Oberflächenbehandlungen zur Verfügung. Bei Sculpteo können Sie zwischen verschiedene Farben und Finishes wählen. Ein Objekt aus Nylon PA12 ist nach dem 3D-Druck weiß, körnig und etwas porös. Danach können Sie entscheiden, ob Sie Ihren 3D-Druck polieren, färben und/oder lackieren lassen möchten, wobei Sie beim Färben zwischen dem Finish Color Resist und Color Touch wählen können. Zusätzlich bietet Sculpteo eine spezielle Glättung an: das Smoothing Beautifier.  Es ist ein physikalisch-chemischer Prozess, durch das Ihre 3D-Objekte eine glatte Oberfläche wie bei Spritzgussteilen erhalten können.

Im Gegensatz zum weißen Nylon PA12 ist ein Objekt aus Nylon PA 11/12 nach dem 3D-Druck grau und rau. Es gibt nicht die Möglichkeit, es anschließend zu färben, jedoch können Sie Ihre 3D-Drucke polieren lassen, um eine glattere Oberfläche zu erhalten.

Objekte aus Multi Jet Fusion PA12 sind nach dem 3D-Druck grau. Sie haben dann die Möglichkeit, es ungefärbt polieren zu lassen oder es mit Color Touch oder Color Resist zu schwärzen. 

3D-Druck aus Multi Jet Fusion PA12: Nicht gefärbt vs. Color Resist

3D-Druck aus Multi Jet Fusion PA12: Nicht gefärbt vs. Color Resist

 

Welche Kunststoffe gibt es noch?

 

Eine große Anzahl an Polyamide konnten experimentell hergestellt werden, jedoch werden nur wenige für den kommerziellen Zweck verwendet. Folgende Kunststoffe sind die bekanntesten: die bereits vorgestellten PA 11 und PA 12 sowie PA 6.

Das Polyamid 6 ist auch unter dem Handelsname Perlon bekannt und wird normalerweise aus recyceltem Material hergestellt, weshalb es günstiger als PA 11 und PA 12 ist. Fasern aus PA 6 sind sehr hart und zäh, besitzen eine hohe Zugfestigkeit sowie Elastizität und Glanz – auch bei niedrigen Temperaturen. PA 6 ist im Allgemeinen weiß, kann aber gefärbt werden.

Weitere, wenig gebräuchliche Polyamide sind beispielsweise PA 66, PA 612 und PA 46.

Bei Sculpteo bieten wir für das 3D-Druckverfahren SLS noch folgende 3D-Druckmaterialien an, die auf Basis von Polyamid bestehen:

  • Alumide, eine Mischung aus Polyamidpulver und feinen Aluminiumpartikeln.
  • CarbonMide, ein feines Polyamidpulver (PA12) in Schwarz, das mit Kohlefasern verstärkt ist.
  • Glaskugelgefülltes Nylon 3200, eine Mischung aus Polyamidpulver und Glasperlen, das haltbarer und widerstandsfähiger als Nylon PA12 ist.
  • PEBA 2301, unser flexibles Kunststoff aus feinem Polyamidpulver. 

 

Vergleich der technischen Daten

 

In der folgenden Tabelle vergleichen wir Nylon PA11, PA12 und Multi Jet Fusion PA12 miteinander anhand ausgewählter Eigenschaften:

 

Mechanische Eigenschaften Testverfahren Einheit Werte für Nylon PA11 Werte für Nylon PA12 Werte für Multi Jet Fusion PA12
Dichte der  of lasersinterne Objekte EOS-Methode (Nylon PA11, PA12); ASTM D792 (MJF PA12) g/cm3 0,99  min. 0,90 / max. 0,95 1,01
Zug-Modul ISO 527 (PA11, PA12); ASTM D638 (MJF PA12) N/mm2 1.585 ± 25  1.700 ± 150 1.700
Zugfestigkeit ISO 527 (PA11, PA12); ASTM D638 (MJF PA12) N/mm2 48  45 ± 3 48
Bruchdehnung ISO 527 (PA11, PA12); ASTM D638 (MJF PA12) % 36,5 ± 8,5  20 ± 5 20
Schmelzpunkt ISO 11357 & DIN 53736 (PA11, PA12); ASTM D3418 (MJF PA12) °C 201  min. 172 / max. 180 187

 

Weitere Informationen zu den technischen Eigenschaften der einzelnen Kunststoffe können Sie aus folgenden Datenblättern entnehmen: schwarzes Nylon PA 11, weißes Nylon PA 12 und schwarzes Multi Jet Fusion PA 12.
Wenn Sie herausfinden möchten, wie Ihre 3D-Drucke in PA 11, PA 12 sowie Multi Jet Fusion PA12 aussehen könnten, besuchen Sie unsere Materialseite und erfahren Sie mehr über unseren weißen Nylon PA12 und grauen Nylon PA 11/12 sowie schwarzen Multi Jet Fusion PA12. Wenn Sie sich für eins der Kunststoffe entschieden haben, können Sie Ihre 3D-Datei hier hochladen und bei Sculpteo in 3D drucken lassen.