Nel 2022, quando abbiamo lanciato PA11 Carbon Fiber, non avevamo stampanti 3D chiuse con un sistema di riscaldamento abbastanza potente da supportare materiali come le poliammidi pure. Certo, era possibile stampare parti di piccole dimensioni, ma il tasso di fallimento era elevato. Ma oggi, con stampanti completamente chiuse come Prusa CORE One+, CORE One L, e Prusa Pro HT90, il discorso cambia. Grazie alle temperature più elevate all’interno della camera, a un ambiente stabile e all’assenza di correnti d’aria, è possibile stampare anche il PA11 puro.

Per questo motivo abbiamo deciso di realizzare il filamento Prusament PA11 Natural – senza la fibra di carbonio incorporata nel polimero. Perché proporre questa versione quando offriamo già quella con fibra di carbonio? Non è forse un passo indietro? C’è una chiara differenza tra le due, e tutto dipende dalle proprietà meccaniche del materiale. Sebbene il PA11 Carbon Fiber offra ottima resistenza alle alte temperature e stabilità dimensionale, il PA11 Puro offre una perfetta adesione tra i layer e eccellenti proprietà di scorrimento.

Che cos’è il PA11 e di cosa è composto?

Il PA11 (poliammide) è un termoplastico semicristallino ottenuto dall’olio di ricino. Offre un’elevata resistenza agli urti (anche a basse temperature), un’ottima resistenza all’usura, eccellenti proprietà di scorrimento e un’elevata resistenza ai raggi UV. Il materiale è adatto a varie parti mobili e componenti flessibili, anche per applicazioni all’aperto di lunga durata.

Raccordo per tubo flessibile Gardena di Brotpeter: un esempio di utilizzo all’aperto con elevata resistenza ai raggi UV e alle sollecitazioni meccaniche.

Proprietà meccaniche fondamentali del materiale

• Resistenza alla trazione XY: 38,3 MPa
• Resistenza alla trazione XZ: 39,5 MPa
• Coefficiente di anisotropia della resistenza alla trazione: r=0,84
• Resistenza all’urto Charpy (con intaglio XY): 12,9 kJ/m²
• Resistenza all’urto Charpy (con intaglio XZ): 11,7 kJ/m²
• Temperatura di deflessione termica (carico di 1,8 MPa): 58,7 °C
• Temperatura di deflessione termica (carico di 0,45 MPa): 122,5 °C

Coefficiente di anisotropia della resistenza alla trazione più elevato

Prusament PA11 Natural presenta il coefficiente di anisotropia della resistenza alla trazione più elevato tra tutti i Prusament. Ciò significa che il materiale è molto più difficile da rompere e resiste alle sollecitazioni in ogni direzione, indipendentemente dall’orientamento degli strati.

Il coefficiente di anisotropia della resistenza alla trazione di Prusament PA11 raggiunge r = 0,84 se stampato con Prusa CORE One+. Il secondo posto spetta al Prusament PLA High Speed con r = 0,60. E, solo per un rapido confronto, sia il PLA che il PC Blend hanno entrambi un valore di r = 0,33, mentre il PETG ha un valore di r = 0,38.

Per saperne di più sul coefficiente di anisotropia della resistenza alla trazione, potete consultare il nostro articolo sul lancio del PLA High Speed, in cui abbiamo presentato per la prima volta questo valore.

Questo portaombrelli, stampato in senso verticale rispetto alla superficie di stampa, è un ottimo esempio di come funziona il coefficiente di anisotropia della resistenza alla trazione: il materiale resiste a forze elevate senza rompersi tra i layer. Inoltre, il Prusament PA11 offre una buona resistenza ai raggi UV, rendendolo particolarmente adatto per un uso prolungato all’aperto.

Ottime proprietà di scorrimento

Un altro grande vantaggio delle poliammidi (in generale) è rappresentato dalle loro proprietà di scorrimento. I componenti in poliammide offrono un attrito molto basso al contatto. I componenti mobili realizzati con questi materiali possono resistere a periodi di funzionamento estremamente lunghi senza subire usura. Ciò rende il PA11 perfettamente adatto alla stampa di vari ingranaggi, per esempio.

Elevata resistenza chimica

Il PA11 presenta una buona resistenza alle basi (ad es. NaOH), agli alcoli (metanolo, etanolo), al toluene, all’acetone, all’olio motore, alla benzina, al gasolio, ecc. Tale resistenza risulta molto utile nella realizzazione di vari componenti automobilistici, attrezzature di laboratorio e altre applicazioni altamente specializzate.

Elevata resistenza termica con ricottura: fino a 122 °C!

Il PA11 offre una scarsa resistenza alle alte temperature una volta stampato, sopportando solo 58,7 °C. Durante il processo di stampa 3D, il materiale non raggiunge la struttura completamente cristallina e questo lo rende molto meno resistente al calore. Tuttavia, il trattamento termico migliora questa resistenza portandola a 122,5 °C se eseguito correttamente. Si tratta di una differenza di 63,8 °C! Ecco come procedere correttamente:

Innanzitutto, è necessario disporre di un forno/essiccatore adeguato. Offriamo un essiccatore Memmert professionale, ma per l’uso amatoriale consigliamo il Sunlu FilaDryer E2, in grado di raggiungere una temperatura massima di 110 °C. In secondo luogo, è necessario seguire questa procedura di ricottura:

1. Aumentare gradualmente la temperatura fino a 110 °C a una velocità di 1,5 °C/min
2. Mantenere la temperatura di ricottura a 110 °C per 6-8 ore
3. Raffreddare a temperatura ambiente a una velocità di 1,5 °C/min

Si noti che il materiale potrebbe assumere una leggera tonalità giallastra dopo il processo di ricottura.

Colori e prezzi

Stiamo lanciando Prusament PA11 in un unico colore, quello naturale, ma abbiamo altri colori in fase di sviluppo. Il colore naturale del PA11 è un bianco-giallastro traslucido con una leggera sfumatura perlata. È possibile acquistare una bobina da 800 g a XX USD (dazi di importazione inclusi) / YY EUR (IVA inclusa).

Preparativi per la stampa e attrezzatura consigliata

Il Prusament PA11 è un materiale igroscopico e deve essere essiccato prima della stampa. Si consiglia di essiccarlo a 90 °C per 6-8 ore per evitare la formazione di fili e altri problemi di stampa. Inoltre, conservare il filamento in una scatola ermetica ne rallenta notevolmente l’assorbimento di umidità in seguito.

Si raccomanda vivamente di effettuare la stampa all’interno di un enclosure dotato di un sistema di filtrazione attivo oppure di collocare la stampante in un locale ben ventilato (consultare la nostra scheda di sicurezza). La stampa della poliammide rilascia nell’aria un odore relativamente intenso ed emette particelle potenzialmente pericolose (UFP – particelle ultrafini). Le stampanti Prusa CORE One+, CORE One L, e Prusa Pro HT90 sono perfettamente adatti a questo materiale se dotati del sistema di filtrazione attivo. In oltre, disponiamo delle enclosure (e relativo Sistema di filtrazione avanzato per l’enclosure) per i modelli MK4S e XL. Una temperatura ambiente più elevata all’interno dell’enclosure riduce inoltre in modo significativo la deformazione.

Da stampare con piastra in PA Nylon

La stampa di poliammidi su piastre di stampa standard in PEI può risultare complessa a causa della scarsa adesione. I componenti di piccole dimensioni realizzati in Prusament PA11 Natural possono essere stampati sulla piastra di stampa satinata con un brim ampio. Tuttavia, consigliamo vivamente di utilizzare la nostra piastra in PA Nylon, progettata appositamente per le poliammidi e che consente la stampa di modelli di grandi dimensioni senza preparazioni aggiuntive.

La nostra piastra di stampa in PA Nylon ha una texture opaca simile a quella della piastra di stampa satinata e si abbina perfettamente al PA11. Per stampare correttamente componenti di piccole dimensioni, è sufficiente lavare la piastra di stampa con acqua prima di ogni utilizzo. Ciò garantirà un facile distacco della stampa e una lunga durata della piastra. Tuttavia, l’adesione potrebbe risultare eccessiva quando si stampano componenti di grandi dimensioni e prevalentemente solidi. Per tali modelli, consigliamo di applicare uno strato molto sottile di colla in stick sulla superficie di stampa che fungerà da strato separatore.

NON pulire la piastra con acetone, IPA (alcol isopropilico) o altri prodotti chimici a base alcolica (compresi detergenti per vetri, 3DLAC, ecc.). L’uso dell’IPA (e di altri prodotti chimici) rende la superficie opaca e ne altera la struttura e l’adesione. Ciò comporta una durata di vita più breve e un rischio molto più elevato di danneggiare la piastra. Le macchie di grasso visibili sulla superficie di stampa (ad esempio i segni delle impronte digitali) possono essere rimosse con acqua e detersivo per piatti. Inoltre, si consiglia di lavare la piastra con detersivo per piatti prima di capovolgerla.

Potete trovare maggiori informazioni sulla piastra PA Nylon nel nostro articolo di annuncio.

E questo è tutto! Vi piace il nostro vecchio, ma allo stesso tempo nuovo PA11? Fatecelo sapere nei commenti. Non vediamo l’ora di vedere le vostre nuove e fantastiche creazioni.

Buona stampa!