Když jsme v roce 2022 uvedli na trh PA11 Carbon Fiber, neměli jsme žádnou zakrytovanou 3D tiskárnu s dostatečně silným vytápěním, aby zvládla tisk z materiálu, jako je čistý polyamid. Jistě, menší díly vytisknout šlo, ale chybovost byla až příliš vysoká. Díky tiskárnám jako Prusa CORE One+, CORE One L nebo Prusa Pro HT90 se však situace změnila a objevily se možnosti, které ještě před několika lety neexistovaly. Vyšší teplota v komoře, stabilní prostředí a zamezení průvanu vedly k tomu, že dnes už naše tiskárny zvládnou i čistý polyamid PA11.

Proto jsme se rozhodli pro výrobu Prusamentu PA11 Natural bez uhlíkových vláken vázaných v polymeru, bez ohledu na to, že už nabízíme variantu s uhlíkovým vláknem. Můžete se ptát, zda to není krok zpět, ale mezi těmito dvěma materiály je jasný rozdíl spočívající v mechanických vlastnostech. Zatímco PA11 Carbon Fiber nabízí skvělou teplotní odolnost a rozměrovou stálost, čistý PA11 vyniká dokonalou soudržností vrstev a skvělými kluznými vlastnostmi.

Co je PA11 a za čeho se vyrábí?

PA11 (polyamid) je semikrystalický termoplast vyráběný z ricinového oleje. Jeho přednostmi jsou vysoká rázová houževnatost (dokonce i při nízkých teplotách), skvělá odolnost vůči opotřebení, vynikající kluzné vlastnosti a vysoká odolnost vůči UV záření. Materiál je vhodný pro nejrůznější pohyblivé díly a ohebné komponenty, a to i pro dlouhodobé venkovní použití.

Spojka hadic Gardena, autor Brotpeter: Příklad venkovního použití dílu s vysokou mechanickou  a UV odolností.

Základní mechanické vlastnosti

  • Pevnost v tahu XY: 38,3 MPa
  • Pevnost v tahu XZ: 39,5 MPa
  • Koeficient anizotropie pevnosti v tahu: r = 0,84
  • Rázová houževnatost Charpy (s vrubem XY): 12,9 kJ/m2
  • Rázová houževnatost Charpy (s vrubem XZ): 11,7 kJ/m2
  • Teplota průhybu při zatížení (HDT při 1,8 MPa): 58,7 °C
  • Teplota průhybu při zatížení (HDT při 0,45 MPa): 122,5 °C

Nejvyšší koeficient anizotropie pevnosti v tahu

Prusament PA11 Natural nabízí nejvyšší koeficient anizotropie pevnosti v tahu ze všech materiálů, které vyrábíme. To znamená, že je mnohem odolnější vůči prasknutí a snese zatížení v jakémkoliv směru, bez ohledu na orientaci vrstev.

Koeficient anizotropie pevnosti v tahu u Prusamentu PA11 dosahuje při tisku na tiskárně Prusa CORE One+ hodnoty r = 0,84. Druhou nejvyšší hodnotu má Prusament PLA High Speed, a to r = 0,60. A pro rychlé srovnání, PLA i PC Blend mají hodnotu r = 0,33, zatímco PETG má r = 0,38.

Více se o koeficientu anizotropie pevnosti v tahu můžete dozvědět v našem článku k uvedení Prusamentu PLA High Speed, kde jsme s tímto číslem pracovali poprvé.Tento držák na deštníky, který byl vytištěn kolmo k podložce, je dobrým příkladem toho, jak funguje koeficient anizotropie pevnosti v tahu. Materiál odolává vysokému zatížení, aniž by praskal mezi vrstvami. Prusament PA11 navíc nabízí dobrou odolnost vůči UV záření, díky čemuž se skvěle hodí pro dlouhodobé venkovní použití.

Skvělé kluzné vlastnosti

Další velkou výhodou polyamidů obecně jsou jejich kluzné vlastnosti. Jinak řečeno, výtisky z polyamidu mají při kontaktu velmi nízké tření. Pohyblivé komponenty vyrobené z těchto materiálů tak odolají extrémně dlouhému provozu bez opotřebení a díky tomu se PA11 dokonale hodí například pro tisk nejrůznějších ozubených kol.Redukční převodovka pro Robak 2, autor robaki

Vysoká chemická odolnost

Materiál PA11 je odolný vůči zásadám (např. NaOH), alkoholům (methanol, ethanol), toluenu, acetonu, motorovému oleji, benzínu, naftě a dalším. Tyto vlastnosti jsou velmi užitečné při výrobě nejrůznějších automobilových součástek, laboratorního vybavení nebo při použití v jiných, vysoce specializovaných aplikacích.

Vysoká teplotní odolnost díky žíhání – až do 122 °C!

Díly vytištěné z PA11 mají nízkou teplotní odolnost, když snesou pouhých 58,7 °C. Během procesu 3D tisku totiž materiál nedosáhne plně krystalické struktury, což způsobuje jeho výrazně nižší odolnost vůči teplu. Odolnost však lze zvýšit až na úroveň 122,5 °C prostřednictvím žíhání, pokud se provede správně. To je rozdíl 63,8 °C, takže, jak na to?

Nejprve potřebujete vhodnou troubu nebo sušičku. V naší nabídce je například profesionální sušička Memmert, ale pro kutily doporučujeme například Sunlu FilaDryer E2, která se může zahřívat až do 110 °C. Zadruhé je potřeba dodržet následující postup žíhání:

  1. Postupně zvyšujte teplotu až na 110 °C rychlostí 1,5 °C/min
  2. Udržujte teplotu žíhání na 110 °C po dobu 6–8 hodin
  3. Ochlazujte na pokojovou teplotu rychlostí 1,5 °C/min

Upozorňujeme, že materiál může po procesu žíhání mírně zažloutnout.

Barvy a cena

Prusament PA11 uvádíme na trh v jediné barvě – přírodní; v přípravě už ale máme další barvy. PA11 Natural je průsvitně žlutobílý s mírně perleťovým nádechem. Cívku o hmotnosti 800 gramů si můžete pořídit za 2590 Kč včetně DPH.

Příprava tisku a doporučené vybavení

Prusament PA11 je hygroskopický materiál a před tiskem ho je nutné vysušit. Doporučujeme jej sušit při 90 °C po dobu 6–8 hodin, abyste předešli stringování a dalším problémům. Pohlcování vlhkosti pak výrazně zpomaluje uchování filamentu v dryboxu.

Důrazně doporučujeme tisknout v zakrytované tiskárně se systémem aktivní filtrace, případně tiskárnu umístěte do dobře větrané místnosti (viz bezpečnostní list). Při tisku polyamidu se do ovzduší uvolňuje poměrně silný zápach spolu s emisemi potenciálně nebezpečných ultrajemných částic. Tiskárny Prusa CORE One+, CORE One L a Prusa Pro HT90 jsou pro tento materiál ideální, zvlášť pokud jsou vybaveny aktivním filtračním systémem. Pro tiskárny MK4S a XL nabízíme kryt (Original Prusa Enclosure) a pokročilou filtraci s tímto krytem kompatibilní. Vyšší teplota uvnitř krytého prostoru navíc výrazně snižuje kroucení výtisků.

Tiskněte na PA nylonovém tiskovém plátu

Tisk polyamidů na standardních PEI tiskových plátech může být kvůli nízké přilnavosti náročný. Malé díly lze z materiálu Prusament PA11 Natural tisknout na saténovém tiskovém plátu s dostatečně velkým límcem. Důrazně však doporučujeme použít náš tiskový plát PA Nylon, který byl navržen speciálně pro polyamidy a umožňuje tisk velkých modelů bez dalších speciálních příprav.Náš PA nylonový tiskový plát má matnou texturu podobnou saténovému plátu a s PA11 funguje skvěle. Pro úspěšný tisk menších dílů jej stačí před každým použitím pouze omýt vodou. To zajistí snadné sejmutí výtisku a dlouhou životnost samotného plátu. Při tisku velkých a převážně plných modelů však může být přilnavost až příliš vysoká. Pro takové modely doporučujeme nanést na tiskový povrch velmi tenkou vrstvu lepidla coby separační vrstvu.

Tento tiskový plát NIKDY nečistěte acetonem, isopropylalkoholem ani jinými chemikáliemi na bázi alkoholu (včetně čističů oken, 3DLACu a dalších). Použití isopropylalkoholu způsobí zmatnění povrchu a změnu struktury i přilnavosti. To vede ke zkrácení životnosti a mnohem vyššímu riziku celkového poškození plátu. Viditelné mastné skvrny (například otisky prstů) lze očistit vodou a saponátem na nádobí, což doporučujeme i v případě, pokud se chystáte plát otočit a používat jeho druhou stranu.

Více informací o PA nylonovém tiskovém plátu najdete v našem článku, který jsme vydali během jeho uvádění na trh.

A to je vše! Líbí se vám náš staronový PA11? Dejte nám vědět v komentářích, už se nemůžeme dočkat, až uvidíme vaše nové úžasné výtisky.

Tisku zdar!