Polymaker PA12-CF10 1,75mm zwart 0,5kg Fiberon 3D Filament

Polymaker Fiberon™ PA12-CF10 Black 1,75 mm 0,5 kg – koolstofvezelversterkt PA12 nylon filament voor sterke technische 3D-prints

Met Polymaker Fiberon™ PA12-CF10 Black kiest u voor professioneel engineeringfilament op basis van PA12 nylon met 10% koolstofvezel. Het materiaal is ontwikkeld voor onderdelen waarbij een combinatie van hoge sterkte, stijfheid, maatvastheid, hittebestendigheid en een lage vochtgevoeligheid belangrijk is. Dankzij de koolstofvezelversterking en Polymakers Warp-Free™ technologie kunt u nauwkeurige technische onderdelen produceren met aanzienlijk minder kans op kromtrekken dan bij veel conventionele nylonfilamenten.

Fiberon PA12-CF10 is bijzonder geschikt voor functionele prototypes, machineonderdelen, automotive componenten, productiehulpmiddelen en eindgebruiksonderdelen. PA12 neemt bovendien minder vocht op dan PA6- en PA66-gebaseerde nylons, waardoor opslag, verwerking en gebruik onder wisselende omgevingscondities eenvoudiger worden. Deze uitvoering heeft een diameter van 1,75 mm, bevat 500 gram filament en is uitgevoerd in Black.

Voordelen van Polymaker Fiberon PA12-CF10

• 10% koolstofvezelversterking: verhoogt de stijfheid, sterkte en dimensionale stabiliteit.
• PA12 nylon: aanzienlijk minder vochtgevoelig dan PA6- en PA66-gebaseerde materialen.
• Hoge treksterkte: circa 77,4 MPa in droge toestand in de X-Y-richting.
• Hoge stijfheid: Young's modulus van circa 3.311 MPa in droge toestand.
• Hoge hittebestendigheid: warmtevervormingstemperatuur tot circa 131 °C bij 0,45 MPa.
• Warp-Free™ technologie: helpt vervorming en kromtrekken tijdens het printen sterk te beperken.
• Goede maatvastheid: geschikt voor nauwkeurige functionele en constructieve onderdelen.
• Geen actief verwarmde printkamer nodig: de fabrikant adviseert een omgeving rond kamertemperatuur.
• Professionele oppervlakteafwerking: koolstofvezel zorgt voor een karakteristiek technisch en mat uiterlijk.
• Geschikt voor industriële toepassingen: ontwikkeld voor onder andere automotive, aerospace en manufacturing.

Geschikt voor veeleisende toepassingen

• Functionele prototypes
• Machinecomponenten
• Automotive onderdelen
• Aerospace prototypes en hulpmiddelen
• Jigs en fixtures
• Productiehulpmiddelen
• Montagebeugels en houders
• Roboticacomponenten
• Technische behuizingen
• Constructieve onderdelen
• Onderdelen die aan verhoogde temperaturen worden blootgesteld
• Eindgebruiksonderdelen waarbij maatvastheid belangrijk is

Materiaal en uitvoering

• Merk: Polymaker
• Productlijn: Fiberon™
• Producttype: technisch 3D-printerfilament
• Materiaal: PA12 / langketenig copolyamide
• Versterking: koolstofvezel
• Koolstofvezelgehalte: 10%
• Voormalige productnaam: PolyMide™ PA12-CF
• Printtechniek: FDM / FFF
• Kleur: Black / zwart
• Kleurreferentie fabrikant: #302F2F
• Afwerking: mat en technisch
• Filamentdiameter: 1,75 mm
• Netto filamentgewicht: 0,5 kg / 500 gram
• Systeem: spoel
• Spoelmateriaal: karton

Lage vochtgevoeligheid ten opzichte van PA6

Een belangrijk voordeel van PA12 is de lagere vochtopname ten opzichte van veel PA6- en PA66-gebaseerde nylonfilamenten. Hierdoor blijven de afmetingen en mechanische eigenschappen van Fiberon PA12-CF10 onder wisselende luchtvochtigheid beter voorspelbaar. Polymaker meet bij 70% relatieve luchtvochtigheid en 23 °C een evenwichtswaterabsorptie van circa 1,5%.

Dat betekent echter niet dat het materiaal ongevoelig is voor vocht. Voor de beste printkwaliteit moet Fiberon PA12-CF10 tijdens opslag en verwerking nog steeds zeer droog worden gehouden. Polymaker adviseert een relatieve luchtvochtigheid van minder dan 20% rond het filament.

Printvereisten

• All-metal hotend: vereist voor betrouwbare verwerking bij hoge temperatuur
• Hotendcapaciteit: geschikt voor circa 280 °C en hoger
• Geharde nozzle: vereist vanwege de abrasieve koolstofvezels
• Minimale nozzlediameter: 0,4 mm
• Filamentdroger / drybox: sterk aanbevolen
• Verwarmd printbed: vereist
• Actief verwarmde printkamer: niet nodig
• Koelventilator: uit
• Annealing na het printen: aanbevolen voor de eigenschappen uit de technische datasheet

Aanbevolen printinstellingen

• Nozzletemperatuur volgens actuele technische datasheet: 280 – 300 °C
• Uitgebreid temperatuurbereik op actuele fabrikantproductpagina: 260 – 300 °C
• Printbedtemperatuur volgens technische datasheet: 40 – 50 °C
• Uitgebreid bedtemperatuurbereik op fabrikantproductpagina: 25 – 50 °C
• Omgeving / printkamer: kamertemperatuur
• Koelventilator: uit / 0%
• Direct-drive retractieafstand: circa 3 mm
• Direct-drive retractiesnelheid: circa 40 mm/s
• Bowden / indirect-drive retractieafstand: circa 6 mm
• Bowden / indirect-drive retractiesnelheid: circa 60 mm/s

Printsnelheid

Polymakers actuele technische datasheet vermeldt voor Fiberon PA12-CF10 een printsnelheid tot 300 mm/s. Op de actuele commerciële productpagina wordt daarnaast een conservatievere maximale snelheid van 60 mm/s weergegeven. Voor een nieuwe printerconfiguratie is een lagere snelheid een betrouwbaar uitgangspunt; hogere snelheden vereisen een hotend met voldoende materiaaldoorvoer, een correct afgestemd printerprofiel en volledig droog filament.

Geharde nozzle noodzakelijk

Door het koolstofvezelgehalte is Fiberon PA12-CF10 sterk abrasief. Een standaard messing nozzle zal daardoor snel slijten. Polymaker geeft aan dat de levensduur van een messing nozzle bij dit materiaal in de orde van slechts circa 9 printuren kan liggen.

Gebruik daarom een slijtvaste nozzle van minimaal 0,4 mm, bijvoorbeeld van gehard staal of een geschikte robijnnozzle. Hiermee blijft de nozzleopening langer op maat en voorkomt u dat nozzle-slijtage leidt tot een veranderende extrusiebreedte, slechtere maatvoering en een afnemende oppervlaktekwaliteit.

Warp-Free™ technologie

Fiberon PA12-CF10 maakt gebruik van Polymakers Warp-Free™ technologie. Deze technologie is ontwikkeld om de dimensionale stabiliteit van nylon tijdens het printproces te verbeteren en kromtrekken te verminderen. Hierdoor is voor dit PA12-filament geen actief verwarmde printkamer nodig.

De fabrikant adviseert juist om zowel het printbed als de omgevingstemperatuur relatief laag te houden. Een printbed van circa 40 – 50 °C en een omgeving rond kamertemperatuur ondersteunen de werking van Warp-Free. De volledige materiaaleigenschappen worden vervolgens door annealing na het printen ontwikkeld.

Drogen en droog printen

• Aanbevolen droogtemperatuur: 100 °C
• Aanbevolen droogtijd: circa 10 uur
• PolyDryer-instelling: Level 3 gedurende circa 18 uur
• Aanbevolen relatieve luchtvochtigheid: lager dan 20%
• Printen vanuit drybox: sterk aanbevolen voor kritische en langdurige prints

Hoewel PA12 minder vochtgevoelig is dan PA6, blijft nylon hygroscopisch. Vochtig filament kan tijdens het printen leiden tot knetteren, dampvorming, stringing, een ruw oppervlak en verminderde mechanische prestaties. Voor technische onderdelen is het daarom verstandig het filament rechtstreeks vanuit een droge filamentbox of actieve filamentdroger naar de printer te voeren.

Annealing voor optimale mechanische en thermische eigenschappen

Na het printen adviseert Polymaker de onderdelen te annealen bij 100 °C gedurende circa 16 uur. De mechanische en thermische waarden uit de actuele technische datasheet zijn bepaald op geannealde proefstukken.

• Annealingtemperatuur: 100 °C
• Annealingtijd: circa 16 uur
• Doel: optimale materiaaleigenschappen en verdere stabilisatie van het geprinte onderdeel

Moisture conditioning na annealing

Bij technische nylononderdelen speelt niet alleen drogen vóór het printen een rol. Na annealing kan het onderdeel bewust worden geconditioneerd met vocht. Polymaker gebruikt voor de natte materiaalwaarden geannealde proefstukken die vervolgens gedurende 48 uur in water van 60 °C zijn geconditioneerd.

Deze stap verandert de materiaaleigenschappen: het nylon wordt in vochtige toestand minder stijf, maar doorgaans aanzienlijk slagvaster en taaier. Voor engineeringtoepassingen is het daarom belangrijk te bepalen of de eigenschappen in droge of geconditioneerde toestand het meest representatief zijn voor het uiteindelijke gebruik.

Mechanische eigenschappen – droge toestand

• Young's modulus X-Y: 3.311,2 ± 134,9 MPa
• Young's modulus Z: 1.806,6 ± 145,7 MPa
• Treksterkte X-Y: 77,4 ± 1,1 MPa
• Treksterkte Z: 52,2 ± 0,8 MPa
• Rek bij breuk X-Y: 4,2 ± 0,4%
• Rek bij breuk Z: 5,0 ± 1,0%
• Buigmodulus X-Y: 2.886,5 ± 144,8 MPa
• Buigmodulus Z: 1.452,8 ± 96,5 MPa
• Buigsterkte X-Y: 112,4 ± 1,0 MPa
• Buigsterkte Z: 69,8 ± 2,2 MPa
• Charpy kerfslagsterkte X-Y: 9,9 ± 0,7 kJ/m²
• Charpy ongekerfde slagsterkte X-Y: 33,7 ± 1,4 kJ/m²
• Charpy ongekerfde slagsterkte Z: 27,6 ± 3,7 kJ/m²

Mechanische eigenschappen – vochtgeconditioneerde toestand

• Young's modulus X-Y: 3.131,7 ± 124,2 MPa
• Young's modulus Z: 1.622,0 ± 71,7 MPa
• Treksterkte X-Y: 71,7 ± 0,7 MPa
• Treksterkte Z: 42,1 ± 1,8 MPa
• Rek bij breuk X-Y: 5,3 ± 0,3%
• Rek bij breuk Z: 5,3 ± 1,2%
• Buigmodulus X-Y: 2.652,7 ± 57,2 MPa
• Buigmodulus Z: 1.145,9 ± 76,9 MPa
• Buigsterkte X-Y: 91,8 ± 1,5 MPa
• Buigsterkte Z: 52,2 ± 1,5 MPa
• Charpy kerfslagsterkte X-Y: 10,2 ± 0,8 kJ/m²
• Charpy ongekerfde slagsterkte X-Y: 41,2 ± 4,4 kJ/m²
• Charpy ongekerfde slagsterkte Z: 20,6 ± 4,7 kJ/m²

Thermische eigenschappen

• Glasovergangstemperatuur: 55 °C
• Smelttemperatuur: 171 °C
• Kristallisatietemperatuur: 120 °C
• Ontledingstemperatuur: 445,2 °C
• Vicat-verwekingstemperatuur: 170,2 °C
• Warmtevervormingstemperatuur bij 1,8 MPa: 105 °C
• Warmtevervormingstemperatuur bij 0,45 MPa: 131 °C

Hoge hittebestendigheid

De warmtevervormingstemperatuur van 131 °C bij 0,45 MPa maakt Fiberon PA12-CF10 geschikt voor toepassingen waar standaard PLA, PETG of verschillende andere consumentenfilamenten onvoldoende thermische stabiliteit bieden. Bij een hogere mechanische belasting van 1,8 MPa bedraagt de HDT circa 105 °C.

De uiteindelijke praktijkprestatie is afhankelijk van onder andere onderdeelgeometrie, printoriëntatie, infill, wanddikte, annealing, vochtgehalte en de werkelijke mechanische belasting.

Fysische eigenschappen

• Dichtheid: 1,06 g/cm³ bij 23 °C
• Smeltindex: 25,0 g/10 min bij 280 °C en 2,16 kg belasting
• Evenwichtswaterabsorptie: circa 1,5% bij 70% relatieve luchtvochtigheid en 23 °C
• Oppervlakteweerstand: >10¹² Ω
• Elektrisch gedrag: isolerend; niet als ESD-filament geclassificeerd

Brandgedrag

• Testmethode: UL 94
• Proefdikte: 1,5 mm
• Classificatie: HB

Dimensionale stabiliteit

De combinatie van PA12, koolstofvezel en Warp-Free technologie maakt Fiberon PA12-CF10 bijzonder geschikt voor maatkritische onderdelen. In Polymakers krimptest op een model met 30% infill bleven de afmetingen zowel direct na het printen als na annealing dicht bij de nominale maat.

• Nominale X-Y-maat: 40 mm
• X-Y na printen: circa 39,88 mm
• X-Y na annealing: circa 39,84 mm
• Nominale Z-maat: 40 mm
• Z na printen: circa 39,79 mm
• Z na annealing: circa 39,48 mm
• Nominale diameter testmodel: 10 mm
• Diameter na printen: circa 9,91 mm
• Diameter na annealing: circa 9,85 mm

Testcondities fabrikant

• Printtemperatuur teststukken: 300 °C
• Printbedtemperatuur teststukken: 50 °C
• Top- en bodemlagen: 3
• Wandlijnen / shells: 2
• Infill: 100%
• Koelventilator: uit
• Annealing: 100 °C gedurende 16 uur

Normeringen en testmethoden

• Dichtheid: ISO 1183 / GB/T 1033
• Treksterkte: ISO 527 / GB/T 1040
• Young's modulus: ISO 527 / GB/T 1040
• Rek bij breuk: ISO 527 / GB/T 1040
• Buigsterkte: ISO 178 / GB/T 9341
• Buigmodulus: ISO 178 / GB/T 9341
• Charpy slagsterkte: ISO 179 / GB/T 1043
• Vicat-verwekingstemperatuur: ISO 306 / GB/T 1633
• Warmtevervormingstemperatuur: ISO 75
• Oppervlakteweerstand: ANSI ESD S11.11
• Brandgedrag: UL 94
• Thermische analyse: DSC en TGA volgens de fabrikantdatasheet

Supportmateriaal

• Aanbevolen supportmateriaal: PolySupport™ for PA12
• Oplosbaar supportmateriaal: PolyDissolve™ S1
• PA12-CF10 als eigen support: mogelijk, maar support tijdig verwijderen voordat het materiaal veel vocht opneemt

Wanneer Fiberon PA12-CF10 als supportmateriaal voor zichzelf wordt gebruikt, adviseert Polymaker het support te verwijderen voordat het geprinte onderdeel veel vocht heeft opgenomen. Door vochtconditionering kan de hechting tussen support en model toenemen, waardoor de delen uiteindelijk moeilijk of permanent met elkaar verbonden kunnen raken.

Compatibiliteit

• Printtechniek: FDM / FFF
• Filamentdiameter: 1,75 mm
• All-metal hotend: vereist
• Geharde nozzle: vereist
• Nozzlediameter: minimaal 0,4 mm aanbevolen
• Verwarmd printbed: ja
• Actief verwarmde printkamer: niet nodig
• Filamentdroger: sterk aanbevolen
• Bambu Lab AMS: de huidige spoel kan mechanisch in het AMS worden gebruikt, maar extra voorzichtigheid is noodzakelijk omdat het koolstofvezelfilament abrasief is

Zwarte kleur en oppervlakteafwerking

De officiële uitvoering is Black met kleurreferentie #302F2F. De koolstofvezel geeft de print een karakteristieke donkere, matte en professioneel technische uitstraling. Polymaker vermeldt dat de huidige Fiberon-uitvoering iets donkerder zwart kan printen dan de eerdere PolyMide PA12-CF-versie, terwijl de materiaalsamenstelling verder dezelfde beproefde basis gebruikt.

Spoelafmetingen

• Netto filamentgewicht: 500 gram
• Spoeldiameter: 200 ± 1 mm
• Spoelbreedte: 65,6 ± 2 mm
• Diameter middengat: 55 ± 1 mm
• Gewicht lege spoel: circa 190 ± 7 gram
• Spoelmateriaal: karton

Waarom een 500 gram spoel?

Koolstofvezel- en glasvezelversterkte filamenten zijn stijver en brosser dan veel onversterkte kunststoffen. Polymaker gebruikt voor deze Fiberon-materialen daarom een spoel met een grotere kern, zodat het filament minder sterk wordt gebogen tijdens opslag. Dit verkleint de kans op filamentbreuk op de spoel. Voor deze uitvoering wordt daarom een netto hoeveelheid van 500 gram aangeboden.

Opslag

Bewaar Fiberon PA12-CF10 droog, koel en goed afgesloten. Voor professionele toepassingen is een drybox met een relatieve luchtvochtigheid onder 20% sterk aanbevolen. Houd de spoel bij voorkeur ook tijdens het printen in een droge omgeving om de mechanische eigenschappen en oppervlaktekwaliteit zo constant mogelijk te houden.

Fabrikantdocumentatie en conformiteit

• REACH: fabrikantdocumentatie beschikbaar
• RoHS: fabrikantdocumentatie beschikbaar
• 889-documentatie: beschikbaar via Polymaker
• PCP-documentatie: beschikbaar via Polymaker
• ISO 9001: fabrikantcertificering beschikbaar
• California Proposition 65: toepasselijke productinformatie beschikbaar
• Technica
  meer