自從增材制造出現(xiàn)以來(lái)，PA12材料作為一種輕質(zhì)、堅(jiān)固和耐腐蝕的塑料，在私人和工業(yè)3D打印中已經(jīng)聲名鵲起。然而，PA12以不同的名稱為人所知的時(shí)間要長(zhǎng)得多。尼龍。除了用于生產(chǎn)女式長(zhǎng)襪外，PA12還征服了更多的應(yīng)用和市場(chǎng)。
在3D打印中，PA12通常以白色、不透明的粉末或長(zhǎng)絲的形式出現(xiàn)。兩者都可以用普通和成熟的3D打印技術(shù)進(jìn)行加工。它是世界上印刷最多的材料之一，而且這一趨勢(shì)仍在增長(zhǎng)。由于具有良好的耐磨性和耐化學(xué)性等特性，汽車行業(yè)也迅速利用了這種材料的優(yōu)勢(shì)。
Wohlers Report 2022，一份公認(rèn)的年度行業(yè)報(bào)告指出，2021年約有26億歐元用于3D打印材料–包括金屬、絲線、光聚合物和聚合物粉末。聚合物粉末占據(jù)了大部分蛋糕，占34.7%。其次是光聚合物（25.2%）、燈絲（19.9%），然后是金屬（18.2%）和其他材料（2.0%）。當(dāng)然，在聚合物粉末中也可以找到其他塑料，如PA6或PP，但這些塑料往往有加工問(wèn)題。因此，PA12塑料已經(jīng)成為3D打印行業(yè)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。讓我們仔細(xì)看看這個(gè)材料。
什么是PA12？
PA12屬于聚酰胺家族，這是一組由很長(zhǎng)的分子鏈組成的塑料，而分子鏈又由重復(fù)的單體組成。聚酰胺12名稱中的12代表每個(gè)單體的碳原子數(shù)。PA12是由美國(guó)化學(xué)家Wallace Carothers在1935年左右發(fā)現(xiàn)的。雖然它最初主要用于生產(chǎn)牙刷，但第一批由尼龍制成的女式長(zhǎng)襪在1940年左右進(jìn)入市場(chǎng)。
PA12是什么材料？在增材制造中，PA12大約與增材制造本身同時(shí)進(jìn)入舞臺(tái)。20世紀(jì)80年代中期。因此，第一批3D打印技術(shù)和3D打印試驗(yàn)已經(jīng)在使用聚酰胺來(lái)生產(chǎn)較小的原型。PA12材料是熱塑性塑料之一，在受熱時(shí)可以變形，并在冷卻后保持其新形狀。這個(gè)過(guò)程也可以在熱塑性塑料中重復(fù)進(jìn)行，與熱固性塑料不同的是，熱固性塑料的分子結(jié)構(gòu)在受熱時(shí)被破壞。聚酰胺12從原油或天然氣中通過(guò)石油化工獲得。然而，也有一些較新的、基于生物的工藝。例如，PA12可以從棕櫚仁油中獲得。
為什么PA12如此適用于3D打印？
作為一種3D打印材料，PA12是增材制造中使用最廣泛的塑料之一。它可以作為長(zhǎng)絲、粉末或樹脂與所有既定的3D打印技術(shù)進(jìn)行加工，如FDM 3D打印工藝、SLS工藝和HSS工藝的3D打印，以及SLA 3D打印。尼龍的熱塑性特性使它特別適合于使用熱量來(lái)變形或粘合材料的3D打印機(jī)。
PA12的特性還包括非常好的流動(dòng)性，這對(duì)于基于粉末床的3D打印技術(shù)的精確層應(yīng)用至關(guān)重要。此外，PA12的特點(diǎn)是在低溫下具有較高的耐化學(xué)性、韌性和抗拉強(qiáng)度，并具有非常好的摩擦性能。這使尼龍或PA12有資格在各種行業(yè)中使用。
PA12適合用于哪些3D打印機(jī)？
加工PA12的最常見(jiàn)的3D打印機(jī)可以在FDM、SLS和HSS行列中找到。在FDM 3D打印中，PA12作為長(zhǎng)絲通過(guò)一個(gè)加熱的噴嘴被拉出。它在這個(gè)噴嘴中融化，然后一層一層地涂在建筑平臺(tái)上。
在SLS工藝中，PA12是粉末狀的。粉末被鋪設(shè)在一個(gè)建筑平臺(tái)上，然后根據(jù)CAD數(shù)據(jù)集用激光逐層燒結(jié)。未燒結(jié)的粉末保持松散，可以回收和再利用。
高速鋼工藝也是以粉末為基礎(chǔ)的。但與SLS不同的是，粉末床是用紅外光吸收墨水著色的，然后用IR（紅外線）能量照射。有色的區(qū)域吸收能量并融合在一起，而無(wú)色的粉末則保持松散，可以在3D打印后被回收和重新使用。
在3D打印中，什么是由PA12制成的？
對(duì)于哪些產(chǎn)品、原型或部件，PA12適合用于3D打印，在很大程度上取決于各自的應(yīng)用行業(yè)。在時(shí)尚界，尼龍并不陌生，尤其是在女式長(zhǎng)襪方面。然而，用尼龍進(jìn)行3D打印是一件特別的事情。例如，鞋子、衣服、裙子或各種較小的元素是用尼龍3D打印的。
在汽車行業(yè)或航空航天領(lǐng)域，用PA12進(jìn)行3D打印適用于傳統(tǒng)意義上的原型制作，例如在風(fēng)洞中測(cè)試設(shè)計(jì)，但也適用于打印齒輪、內(nèi)部配件或支架的部件等等。
由于它被認(rèn)為具有特別的尺寸穩(wěn)定性，并能承受壓力和沖擊，它也被用于線路覆蓋（液壓、燃料或冷卻線路）。在冬季運(yùn)動(dòng)中，PA12經(jīng)常以滑雪固定器或滑雪靴的形式出現(xiàn)。3D打印的PA12部件也被用于voxeljet的機(jī)械工程中。例如，我們?cè)贖SS系統(tǒng)上打印各種機(jī)器部件，如傳感器支架、光波支架或打印頭蓋。
