Polyamid (PA6, PA12)

Polyamid (PA, anglicky polyamide, často také nylon) je semikrystalický termoplast, jehož řetězce spojují amidové vazby. Čísla v označení vyjadřují počet uhlíkových atomů ve stavebních jednotkách: PA6 se vyrábí z kaprolaktamu, PA66 z hexamethylendiaminu a kyseliny adipové, PA12 z laurolaktamu a PA11 z ricinového oleje. V češtině se pro vlákna a vlasce z PA6 vžil název silon.

Polyamidy jsou houževnaté, odolné proti opotřebení a únavě, mají dobré kluzné vlastnosti a dobře odolávají olejům, tukům, palivům a většině organických rozpouštědel. Nesnášejí silné kyseliny a oxidační činidla. Typickou vlastností je navlhavost: PA6 a PA66 přijímají v rovnováze s běžnou vlhkostí vzduchu obvykle 2,5 až 3,5 % vody, ve vodě až kolem 8 až 10 %. Voda působí jako změkčovadlo, takže modul pružnosti nevyztuženého PA6 klesne ze zhruba 3 GPa za sucha na třetinu až polovinu, houževnatost naopak vzroste a díl mírně nabobtná. PA12 přijímá vlhkosti výrazně méně (řádově 0,5 až 1,5 %) a je rozměrově stabilnější.

Teploty tání jsou u PA6 kolem 220 °C, u PA66 kolem 260 °C a u PA12 kolem 180 °C. Nevyztužené polyamidy mají HDT při 1,8 MPa jen řádově 50 až 90 °C, při 0,45 MPa je však u PA6 a PA66 obvykle přes 150 °C. Plnění skelnými vlákny (například PA6 GF30 nebo PA66 GF30 s 30 % vláken) zvýší modul pružnosti na zhruba 6 až 10 GPa podle vlhkosti a HDT na 200 °C i více.

PA6 a PA66 patří k nejpoužívanějším technickým plastům pro vstřikování. Tyče a desky z PA6 (extrudované i odlévané) jsou běžným polotovarem pro obrábění. PA12 a PA11 jsou hlavními materiály práškových technologií SLS a MJF, díly z PA12 mají modul pružnosti kolem 1,6 až 1,9 GPa a pevnost v tahu 45 až 50 MPa. Pro FDM tisk se používají filamenty z PA6 a PA12, často plněné uhlíkovými vlákny.

Polyamid je vhodný pro mechanicky namáhané a opotřebitelné díly: ozubená kola, kladky, kluzná pouzdra a vedení, západky, kabelové příchytky, díly v motorovém prostoru a díly ve styku s oleji a palivy. Vyztužené typy nahrazují kovové konzoly a skříně, snižují hmotnost a umožňují sloučit funkce do jednoho výlisku.

PA12 ze SLS nebo MJF je standardní volbou pro zatížené funkční prototypy a malé série a často slouží i jako finální díl. Pro přesné obráběné díly s úzkými tolerancemi a nízkým třením je často vhodnější POM, který téměř nenasává vodu.

Nejčastější chybou je nezohlednění vlhkosti. Katalogové listy uvádějí výrazně odlišné hodnoty pro suchý stav (dry as molded) a kondicionovaný stav, proto pro výpočet používejte hodnoty odpovídající provozu. Čerstvě vystříknuté díly jsou suché a křehčí, takže západky mohou při první montáži praskat. U přesných dílů počítejte se změnou rozměrů po nasáknutí vlhkosti a uložení nenavrhujte podle rozměru změřeného hned po výrobě.

Granulát i filament před zpracováním důkladně vysušte, jinak materiál degraduje a díly jsou křehké. U typů se skelnými vlákny počítejte s rozdílným smrštěním podél a napříč vláken a se sklonem ke kroucení. V poptávce uveďte konkrétní typ (PA6, PA66, PA12, plnění, tepelná stabilizace, samozhášivost) a u 3D tištěných dílů i technologii, protože vlastnosti PA12 ze SLS, MJF a FDM se liší.