自从增材制造出现以来,PA12材料作为一种轻质、坚固和耐腐蚀的塑料,在私人和工业3D打印中已经声名鹊起。然而,PA12以不同的名称为人所知的时间要长得多。尼龙。除了用于生产女式长袜外,PA12还征服了更多的应用和市场。

在3D打印中,PA12通常以白色、不透明的粉末或长丝的形式出现。两者都可以用普通和成熟的3D打印技术进行加工。它是世界上印刷最多的材料之一,而且这一趋势仍在增长。由于具有良好的耐磨性和耐化学性等特性,汽车行业也迅速利用了这种材料的优势。

Wohlers Report 2022,一份公认的年度行业报告指出,2021年约有26亿欧元用于3D打印材料–包括金属、丝线、光聚合物和聚合物粉末。聚合物粉末占据了大部分蛋糕,占34.7%。其次是光聚合物(25.2%)、灯丝(19.9%),然后是金属(18.2%)和其他材料(2.0%)。当然,在聚合物粉末中也可以找到其他塑料,如PA6或PP,但这些塑料往往有加工问题。因此,PA12已经成为3D打印行业的一个标准。让我们仔细看看这个材料。

什么是PA12?

PA12属于聚酰胺家族,这是一组由很长的分子链组成的塑料,而分子链又由重复的单体组成。聚酰胺12名称中的12代表每个单体的碳原子数。PA12是由美国化学家Wallace Carothers在1935年左右发现的。虽然它最初主要用于生产牙刷,但第一批由尼龙制成的女式长袜在1940年左右进入市场。

在增材制造中,PA12大约与增材制造本身同时进入舞台。20世纪80年代中期。因此,第一批3D打印技术和3D打印试验已经在使用聚酰胺来生产较小的原型。PA12材料是热塑性塑料之一,在受热时可以变形,并在冷却后保持其新形状。这个过程也可以在热塑性塑料中重复进行,与热固性塑料不同的是,热固性塑料的分子结构在受热时被破坏。聚酰胺12从原油或天然气中通过石油化工获得。然而,也有一些较新的、基于生物的工艺。例如,PA12可以从棕榈仁油中获得。

为什么PA12如此适用于3D打印?

作为一种3D打印材料,PA12是增材制造中使用最广泛的塑料之一。它可以作为长丝、粉末或树脂与所有既定的3D打印技术进行加工,如FDM 3D打印工艺、SLS工艺和HSS工艺的3D打印,以及SLA 3D打印。尼龙的热塑性特性使它特别适合于使用热量来变形或粘合材料的3D打印机。

PA12的特性还包括非常好的流动性,这对于基于粉末床的3D打印技术的精确层应用至关重要。此外,PA12的特点是在低温下具有较高的耐化学性、韧性和抗拉强度,并具有非常好的摩擦性能。这使尼龙或PA12有资格在各种行业中使用。

PA12适合用于哪些3D打印机?

加工PA12的最常见的3D打印机可以在FDM、SLS和HSS行列中找到。在FDM 3D打印中,PA12作为长丝通过一个加热的喷嘴被拉出。它在这个喷嘴中融化,然后一层一层地涂在建筑平台上。

在SLS工艺中,PA12是粉末状的。粉末被铺设在一个建筑平台上,然后根据CAD数据集用激光逐层烧结。未烧结的粉末保持松散,可以回收和再利用。

高速钢工艺也是以粉末为基础的。但与SLS不同的是,粉末床是用红外光吸收墨水着色的,然后用IR(红外线)能量照射。有色的区域吸收能量并融合在一起,而无色的粉末则保持松散,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?

对于哪些产品、原型或部件,PA12适合用于3D打印,在很大程度上取决于各自的应用行业。在时尚界,尼龙并不陌生,尤其是在女式长袜方面。然而,用尼龙进行3D打印是一件特别的事情。例如,鞋子、衣服、裙子或各种较小的元素是用尼龙3D打印的。

在汽车行业或航空航天领域,用PA12进行3D打印适用于传统意义上的原型制作,例如在风洞中测试设计,但也适用于打印齿轮、内部配件或支架的部件等等。

由于它被认为具有特别的尺寸稳定性,并能承受压力和冲击,它也被用于线路覆盖(液压、燃料或冷却线路)。在冬季运动中,PA12经常以滑雪固定器或滑雪靴的形式出现。3D打印的PA12部件也被用于voxeljet的机械工程中。例如,我们在HSS系统上打印各种机器部件,如传感器支架、光波支架或打印头盖。

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