アルケマからの提案

PA11とPA12:高機能ポリマーの3Dプリンティング

PA11またはナイロン11としても知られるポリアミド11は、自動車、石油・ガス、およびスポーツ用品をはじめとした各種産業において過去70年にわたり使用されてきた100%バイオベースのポリアミドポリマーであります。付加製造はプロトタイピングから最終用途部品の製造まで移行することから、PA11はその優れた機械的特性、使いやすさ、設計の柔軟性、および持続可能性のために材料選択肢としてますます選択されるようになってきています。PA11およびPA12の違いと、3Dプリンティングにおける両者それぞれの特異性をより詳細にご説明します。

付加製造は複雑な構造の顧客仕様に合わせた製品の生産における革新的技術として急速に出現しており、スピード、品質、コスト、および信頼性の向上した大規模な製造の必要性に産業界が応じたことによるところが大きいです。PA11は、最も極限的な環境のいくつかでの実施が委託され、多くの場合付加製造部品からの最も要求の厳しいニーズに応えるように規定されています。PA11は、費用対効果の高く環境にやさしい選択肢であり、これは高性能および耐久性で一貫して供給されます。

PA11ポリアミドとPA12ポリアミドの類似性

化学的に言えば、PA11およびPA12は極めて類似するポリマーであり、ポリマー骨格の1炭素原子が異なるだけです。しかし、この1つの炭素原子が3次元物体を形成するポリマー自体の配列に大きな違いともたらします。この2つのポリマーは一般に、最速の3Dプリンティング技術と見なされているレーザーシンタリング (LS) およびマルチジェットフュージョン (MJF) のようなパウダーベッドフュージョンプロセスに使用されています。PA11およびPA12はいずれも、化学物質への強力な耐性、優れた分解能、および構築後に未融解パウダーの50%以上をリサイクルする能力を持ちます。

耐久性が高い代替物

Rilsan® PA11は特有の結晶形態を持ち、もう一方の石油由来PA12よりも優れた機械的特性を発揮します。その長所は、特に極めて低温での延性、衝撃強度、耐摩耗性および疲労耐性において最も明らかです。これらの理由から、PA11は部品がプロトタイピングではなく、生産用に製造される場合に選択されます。さらに、3Dプリンティングにおける主な短所は、層の平面の部品強度がXY面の強度よりも極めて弱いことです。PA11では、PA12よりも優れた等方性によってこの問題は解決できます。

無駄を減らした軽量かつ低コストの部品

付加製造はまだ比較的新しい生産技術でありますが、設計者は新たな形状の製品を作り出し、そのサプライチェーンを単純化する可能性に心を躍らせています。機械的特性の利点のために、PA11はこれらゴールの達成に最適です。たとえば、PA11は優れた延性を持つことから、部品はより薄い壁で設計可能であり、結果としてより軽量かつ低コストの部品、廃棄物の削減、および生産時間の短縮となります。PA11の優れた衝撃および摩耗耐性のために、部品の耐用年数はさらに延び、コストも削減し、PA11が組み込まれたシステムではダウンタイムが低減します。

産業用3Dプリンティングで証明されたソリューション

PA11は3Dプリント生産部品の最も初期の実例の1つとして選択されました。プリントされたPA11エアダクトは、数十年間飛行機に使用されています。近年、ベアリングメーカーのBowman International社は、MJF技術を用いたローラーベアリングケージの新規ラインの生産にPA11を選択しました。Bowman社AMディレクターJacob Turner氏は、PA11を「ハイグレードのエンジニアリング材料」と表現し、耐荷重を強化したポリマ-であり、耐用寿命は射出成形で製造された同一部品のものの最大で5倍であると述べています。これらの部品の一部はクリップで留まっていることから、Bowman社は特にPA11の機械的特性および優れた破断伸びに大きく期待しました。別の例では、産業用3Dプリンティング企業EOS社は最近、よく知られた3Dプリンティングサービス提供会社Shapeways社と提携し、人工関節およびロボット工学、医療機器、およびツーリングをはじめとした応用のためのLS技術においてPA11を使用しました。

持続可能な3Dプリンティングのためのバイオベースの材料

付加製造は気候に対するプラスの影響のために選択されることが多くなっています。企業では、中心部にある工場で部品を製造し、高排出コンテナ船およびトラックで出荷するのではなく、必要な場所および必要な時に要求されるものだけを製造するという付加製造による生産ネットワークをデジタル化することを目指しています。企業もよりクリーンでより持続可能な材料を求めています。PA11はヒマシ油から作られた100%バイオベースポリマーであり、これを選択することは環境を意識した戦略に完全に適合し、企業の社会的責任の目的の達成を促します。アルケマは持続可能なインドでのトウゴマ生産を可能にするプラガティ・イニシアチブの設立メンバーです。

 

高性能な持続可能なソリューションにより現状を乗り越えることを目指す場合、Rilsan® PA11は一連の独特な特性を有し、付加製造における3Dプリント部品の品質、耐久性、環境にやさしい生産のための最良の選択肢と位置付けられます。

 
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