Ambos materiales ofrecen excelentes propiedades mecánicas, flexibilidad de diseño y eficiencia de producción. Pero elegir el material incorrecto puede generar aumentos de costos innecesarios, una vida útil más corta de las piezas o problemas de rendimiento en aplicaciones reales.
Esta guía compara PA11 y PA12 desde la perspectiva empresarial y de ingeniería. Más allá de las especificaciones técnicas, también explicaremos los mejores escenarios de aplicación para cada material. Esto le ayuda a elegir el material de nailon más adecuado para la creación de prototipos, piezas funcionales y producción en lotes pequeños.
PA11 y PA12 son polvos de nailon que se utilizan para la sinterización selectiva por láser. Pero provienen de diferentes fuentes y se comportan de manera muy diferente después de la impresión.
PA11 es un nailon de base biológica. Su principal materia prima es el aceite de ricino, no el petróleo. Este origen vegetal le da a PA11 una estructura molecular naturalmente resistente y flexible. En comparación con la mayoría de los otros materiales SLS, las piezas PA11 pueden doblarse, flexionarse y absorber impactos en paredes delgadas o esquinas afiladas sin agrietarse.
Si ha visto soportes o carcasas impresos en 3D agrietarse después de una caída, PA11 está diseñado para resistir este tipo de falla. Debido a su dureza y ductilidad, PA11 se convierte en un fuerte candidato para piezas que soportan un manejo brusco, flexiones repetidas o impactos repentinos.
PA12 es un nailon a base de petróleo. Es el material más utilizado en la impresión 3D SLS en la actualidad. Se hizo popular porque tiene buena rigidez, excelente estabilidad dimensional y un acabado superficial limpio. Esto lo hace ampliamente adecuado para piezas funcionales como carcasas, soportes, accesorios, herramientas y gabinetes.
PA12 suele costar menos que PA11. La mayoría de las máquinas SLS están sintonizadas para PA12. Los lotes de producción con este material suelen ser más fáciles de programar y entregar más rápido. Si sus piezas impresas en 3D no necesitan soportar impactos severos o flexiones frecuentes, PA12 puede satisfacer todas sus necesidades a un costo menor.
La siguiente es una comparación de PA11 y PA12 en varias propiedades clave para piezas impresas en 3D. Puede utilizarlo como referencia para comprender qué significa cada propiedad para su proyecto.
Propiedad | PA11 | PA12 |
Flexibilidad | Más alto | Moderado |
Rigidez | Más bajo | Más alto |
Resistencia al impacto | Excelente | Bien |
Alargamiento en rotura | Más alto | Más bajo |
Resistencia a la fatiga | Excelente | Bien |
Estabilidad dimensional | Bien | Excelente |
Acabado superficial | Bien | Excelente |
Absorción de humedad | Más alto | Más bajo |
Costo | Más alto | Más bajo |
Uso típico | Piezas flexibles y resistentes a impactos | Piezas funcionales de uso general. |
Simplemente mirar las hojas de datos no siempre responde a sus preguntas del mundo real sobre las piezas impresas en 3D. Antes de decidirse por un material, vale la pena hacerse algunas preguntas.
Si una pieza necesita doblarse repetidamente sin agrietarse, la resistencia a la fatiga se vuelve muy importante. La resistencia a la fatiga del PA11 es claramente mejor que la del PA12.
Tomemos como ejemplo una carcasa de ajuste rápido que se abre y cierra docenas o incluso cientos de veces, o una bisagra viva en un contenedor con tapa abatible. Cada vez que se doblan, el punto de flexión sufre una pequeña cantidad de tensión.
PA12 puede manejar un cierto número de estos ciclos. Pero normalmente desarrolla microfisuras antes que PA11. El mayor alargamiento de rotura del PA11 le permite absorber esta tensión repetida durante más tiempo.
Si su diseño tiene características de ajuste a presión, clips en voladizo, bisagras u otras características flexibles que necesitan moverse repetidamente, PA11 suele ser la opción más segura para una confiabilidad a largo plazo.
La resistencia al impacto se vuelve importante cuando su pieza puede caerse, recibir golpes o recibir golpes durante el uso normal. En las pruebas de caída, el PA11 suele tener mejores resultados que el PA12. Cuando una pieza golpea el suelo, necesita absorber la energía repentina sin agrietarse en paredes delgadas o esquinas afiladas.
La dureza del PA11 lo convierte en un fuerte candidato para piezas que enfrentan este tipo de riesgo en el uso diario. Los estuches protectores para dispositivos electrónicos, las piezas de drones que necesitan sobrevivir a aterrizajes forzosos y los equipos deportivos que inevitablemente reciben golpes durante el uso pueden beneficiarse de la capacidad del PA11 para flexionarse y absorber energía sin agrietarse.
PA12 también puede soportar bien impactos moderados. Pero en aplicaciones con caídas frecuentes, elegir PA11 significa que las piezas impresas se agrietarán menos y no será necesario reemplazarlas con frecuencia.
Si su pieza impresa necesita soportar cargas, el PA12 es más adecuado.
El módulo de flexión del PA12 es mayor que el del PA11. Bajo carga continua, resiste mejor la flexión y la deformación. Como resultado, PA12 es especialmente adecuado para soportes que necesitan mantener posiciones exactas, herramientas para fabricación o inspección de calidad y piezas estructurales donde las tolerancias estrictas son clave.
Si su diseño requiere que la pieza mantenga su forma en lugar de tener que doblarse con frecuencia, es probable que PA12 supere a PA11 para la misma geometría.
Una vez que comprenda el rendimiento de cada material, el costo también es un factor que debe considerar. Pero el costo no se trata sólo del precio por kilogramo. También incluye las posibles consecuencias de elegir el material incorrecto.
El costo de materia prima por kilogramo del PA11 suele ser mayor que el del PA12.
Esto se debe a que la PA11 proviene del aceite de ricino. En comparación con la materia prima a base de petróleo utilizada para PA12, el aceite de ricino es una materia prima agrícola más especializada. Además, menos sistemas SLS pueden ejecutar PA11 en comparación con el uso generalizado de PA12. El volumen de producción de PA11 también es menor.
Muchos compradores sólo se centran en la diferencia de precio entre PA11 y PA12. Pero en realidad, los costos de reemplazar piezas defectuosas, el tiempo de inactividad de la producción, los reclamos de garantía y el rediseño a menudo exceden con creces el costo de material ahorrado al principio.
Si su pieza impresa en 3D a menudo necesita soportar impactos repetidos, flexiones o cargas repentinas, elegir PA11 desde el principio puede ahorrar dinero a largo plazo. Una pieza que dura años sin agrietarse tiene un costo a largo plazo mucho menor que una que necesita ser reemplazada cada pocos meses.
Por otro lado, si su pieza es sólo una pieza estructural simple y no necesita soportar cargas pesadas, elegir PA12 es más rentable. Porque no necesita pagar por la resistencia al impacto y la resistencia a la fatiga que su pieza no utilizará.
Al final, el material adecuado depende de cómo se utilice realmente la pieza, no de cuál parece más barata en el presupuesto.
Para ser más específico, he enumerado una comparación de PA11 y PA12 en algunas de las piezas más comunes que imprimimos en 3D.
PA11 es muy adecuado para piezas de encaje a presión que deben montarse y desmontarse muchas veces, como carcasas, clips o conectores.
El mayor alargamiento de rotura del PA11 permite que las características de ajuste rápido se flexionen repetidamente durante el montaje y desmontaje sin agrietarse en los puntos de tensión. Durante el uso del producto, los cierres rápidos se rompen con menos frecuencia. Esto ayuda a evitar devoluciones causadas por fallas tempranas de las funciones de ajuste a presión.
Si su diseño se basa en uniones a presión, el mayor costo del PA11 generalmente vale la pena.
Para accesorios industriales, plantillas y herramientas utilizadas en talleres de producción, elegir PA12 es más práctico.
Estas piezas deben mantener dimensiones precisas. La mayor rigidez y estabilidad dimensional del PA12. Los accesorios mantienen un ajuste y funcionamiento consistentes durante el uso frecuente. La flexibilidad del PA11 no es esencial para las herramientas.
Los conductos de aire de los automóviles utilizan principalmente material PA12. Esta es una de las aplicaciones más maduras de las piezas de nailon SLS.
Estos conductos deben mantener su forma estable bajo el calor y el flujo de aire, y al mismo tiempo ser lo más livianos posible. PA12 proporciona estabilidad dimensional manteniendo el peso bajo.
Y debido a que la aplicación está bastante madura, las pautas de diseño y los datos de materiales para los conductos de aire PA12 están bien documentados en toda la industria.
Los drones son inevitablemente golpeados. Incluso si vuelas con cuidado, aún pueden ocurrir aterrizajes bruscos o golpear objetos inesperados.
La excelente resistencia al impacto de PA11 brinda a los brazos, monturas y carcasas de drones una mejor oportunidad de sobrevivir intactos a los impactos.
Cuando se prueba el ajuste, la forma y la función básica en el desarrollo inicial, elegir el material PA12 es más adecuado.
El material de nailon PA12 cuesta menos. Y debido a que es el material SLS más utilizado, la creación de prototipos con PA12 suele ser más rápida.
Una vez que el diseño esté completo y los datos de rendimiento del mundo real estén disponibles, puede volver a evaluar si elige PA11 o PA12 para la producción en masa según las necesidades de rendimiento reales.
Si tiene poco tiempo, la siguiente tabla resume la mayor parte de lo que hemos discutido hasta ahora.
Si tu parte necesita... | Material recomendado |
Sobrevive a la flexión repetida sin agrietarse | PA11 |
Manejar caídas e impactos repentinos. | PA11 |
Manténgase rígido y mantenga tolerancias estrictas | PA12 |
Siéntete cómodo y flexible contra el cuerpo. | PA11 |
Pase rápidamente del diseño al prototipo de bajo costo | PA12 |
Sigue rindiendo bajo fatiga por movimientos repetidos. | PA11 |
Mantenga una forma estable bajo calor y flujo de aire. | PA12 |
Funciona como soporte estructural o accesorio. | PA12 |
Si su pieza requiere flexibilidad, resistencia al impacto o resistencia a la fatiga y es propensa a agrietarse, entonces PA11 es la elección correcta. Aquí hay algunos escenarios:
En tales casos, el dinero extra que cobra PA11 vale la pena. Las grietas son menores y también evita la molestia de reemplazarlas repetidamente.
Si se trata simplemente de un componente de ingeniería común y corriente que no estará sujeto a impactos severos y que no necesita doblarse repetidamente, entonces el PA12 es bastante adecuado. Los ejemplos comunes incluyen:
Xunjie tiene más de 10 años de experiencia en servicios de impresión 3D y cuenta con su propio equipo profesional de diseño de modelos. Nuestra impresión SLS y MJF admiten múltiples opciones de materiales, como PA11, PA12 y nailon reforzado con fibra de vidrio.
Elegir el material adecuado desde el principio puede ahorrarle tiempo, dinero y muchos problemas más adelante. Ya sea comparando impresiones de prueba de dos materiales o revisando su diseño juntos, estaremos encantados de ayudarle.
1. ¿Cómo afecta la absorción de humedad durante el almacenamiento a PA11 y PA12?
Tanto el polvo PA11 como el PA12 son higroscópicos. Si se dejan sin cerrar durante mucho tiempo, absorben gradualmente la humedad del aire. En las mismas condiciones de almacenamiento, el PA12 tiende a absorber un poco menos de humedad que el PA11. Pero ninguno de los materiales debe almacenarse en un ambiente húmedo durante períodos prolongados.
2. ¿Qué nailon es más adecuado para una exposición prolongada al aire libre?
Ni el PA11 ni el PA12 estándar son completamente estables a los rayos UV. Por lo tanto, sea cual sea el material que elija, las piezas expuestas a la luz solar directa durante mucho tiempo se volverán gradualmente quebradizas y pueden decolorarse. Si sus piezas necesitan usarse al aire libre durante mucho tiempo, la flexibilidad de PA11 puede soportar la expansión y contracción térmica debido a las fluctuaciones de temperatura sin agrietarse fácilmente. Si desea el mejor rendimiento en exteriores a largo plazo, puede consultarnos sobre formulaciones de nailon estabilizado o recubrimientos protectores. Esto es más importante que simplemente elegir entre PA11 y PA12.
3. ¿Se pueden usar PA11 y PA12 juntos en un ensamblaje de múltiples materiales?
Sí, puedes combinar piezas PA11 y PA12 en el mismo conjunto. Ambos son materiales a base de nailon y son compatibles con sujetadores, adhesivos y uniones a presión estándar. Lo que no se puede hacer es mezclar los dos polvos en un solo trabajo de impresión, porque PA11 y PA12 requieren diferentes parámetros de procesamiento en el equipo SLS.
4. ¿PA11 es respetuoso con el medio ambiente?
Sólo desde la materia prima, PA11 es de hecho más respetuoso con el medio ambiente. Proviene principalmente del aceite de ricino. Es un recurso renovable de origen vegetal, a diferencia del PA12 que proviene del petróleo. Pero de base biológica no significa biodegradable o compostable. El PA11 en sí es un plástico duradero. No se descompondrá en el entorno natural. Y tanto el PA11 como el PA12 se pueden reciclar hasta cierto punto. Si la sostenibilidad es una prioridad para su producto, la fuente renovable de PA11 es una sólida ventaja.
5. ¿Por qué el PA11 es más caro?
La materia prima de PA11, el aceite de ricino, es un producto agrícola especializado. En comparación con la materia prima de petróleo utilizada para PA12, el abastecimiento de PA11 es más limitado y estacional. Además, PA12 se utiliza en volúmenes mucho mayores en toda la industria del SLS. Esto le aporta economías de escala que PA11 aún no tiene. A medida que crece la demanda de materiales de origen biológico, esta brecha de precios puede reducirse con el tiempo. Pero por ahora, PA11 sigue siendo una opción premium.
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