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PA12材料:3D打印中的理想选择,打造卓越性能

PA12材料:3D打印中的理想选择,打造卓越性能 科恒3D打印
2024-03-19
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尼龙(聚酰胺或 PA)


尼龙(也称为聚酰胺或 PA)是一种有弹性且坚固的材料。它在3D打印领域,因其出色的机械性能和广泛的适用性而备受瞩目,已成为3D打印中常用且可靠的材料,是增材制造中最常用的塑料材料。

其中PA12是一种具有优异性能的热塑性塑料。由于其独特的分子结构和理化性质,PA12展现出卓越的机械强度、耐热性和耐磨性,同时它还具备良好的生物相容性。这一特性使得PA12在医疗领域得到广泛应用。例如,利用3D打印技术,可以制造出代替石膏的固定夹板和支架等骨科产品。


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PA12材料的特性

PA12 代表聚酰胺12,它是一种属于聚酰胺或尼龙家族的热塑性聚合物。它是12-氨基十二烷酸或月桂内酰胺分子的聚合。

与3D 打印中另外两种常见的尼龙 PA11 或 PA6相比,PA6 具有高强度和高刚度的特点,PA11具有柔韧性和耐化学性。而PA12 的特性通常介于两者之间,具有强度、韧性和耐化学性的平衡,这也使其成为最受欢迎的尼龙。











科恒尼龙案例







●强度、韧性和抗冲击性         ●耐磨

●耐化学腐蚀                         ●热稳定性
●尺寸稳定性                         ●生物相容性



多种PA12材料

尽管PA12是指一种特定类型的聚合物,但其配方和性能有许多变化。不同品牌的 PA12 可以通过不同的制造工艺来制造。

材料制造商可以添加各种添加剂以满足特定的性能要求,PA12 添加剂通常可以提高抗紫外线性或耐热性、阻燃性和适印性。还有带有增强材料的 PA12,例如添加碳纤维或玻璃纤维,以增加强度、刚度或尺寸稳定性等机械性能。

图源自网络


PA12材料的表面光洁度

PA12 材料通常为灰色、黑色或白色,同时这种材料也很容易在后处理中上色。PA12 从打印机中出来时表面较为粗糙,可以根据产品的设计采用不同的处理方式对它进行打磨以达到需求的光洁度。

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打磨和平滑:打磨 PA12 零件的表面可以帮助去除层线并形成更平滑的表面。打磨可以手动或使用工具完成。
喷漆和涂层:PA12 部件可以喷漆或涂层以添加颜色、提高美观度并提供额外的保护。各种油漆和涂料,包括底漆和透明涂料,都与 PA12 兼容。
染色:通常对白色或浅灰色 PA12 进行染色,以便定制零件的颜色。可以使用适合聚酰胺材料的特定染料进行染色。
蒸气平滑:蒸气平滑涉及将 PA12 部件暴露于蒸发溶剂中,这有助于熔化打印品的外层,减少层线并形成更平滑的表面光洁度。这可以大批量完成。

插入物和嵌入:金属插入物(例如螺纹、磁铁或其他组件)可以在打印后嵌入或插入到 3D 打印的 PA12 零件中,以添加功能或装配特征。
电镀:在某些情况下,PA12 零件可以经过电镀工艺来涂上一层薄金属涂层,从而增强其导电性、外观或耐腐蚀性。
缎面抛光:可采用机械或化学抛光方法来提高PA12零件的表面光洁度,降低粗糙度,提高清晰度。


PA12材料的回收利用

在3D打印过程中,其他粉末床熔融技术都会产生大量未使用或剩余的材料。值得庆幸的是,PA12材料的独特性质使其能够经过多次熔化和再加工,而不会显著降低其性能。这意味着剩余的粉末可以安全地回收到料斗中,用于后续的打印任务。

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注意:

1. 为了确保零件质量,不建议完全不与新粉混合。

2. 即使是相同粉末,其重复使用次数也是有限制的。根据零件所需的机械特性,最多可以达到94% 重复使用,但一般会保持60%-70% 的重复使用率。

3.特定尼龙 PA12 产品的可回收性取决于多种因素,例如其配方和添加剂等。

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总而言之,PA12材料在3D打印领域中具有广泛的应用前景,尤其在需要承受较大负载和恶劣环境的部件制造方面表现出色。通过适当的后处理,可以进一步提高其机械性能和耐久性,确保具有良好的表面质量,满足特定应用的需求。从复杂的工具和夹具到定制的医疗植入物和矫形设备,PA12在3D打印领域中的应用展现出其独特的优势和潜力。


先进科普教育基地

东莞市科恒手板模型模型有限公司(简称,科恒)是一家致力于提供增减材一体化全产业链服务的国家高新技术企业,集新材料研发生产、产品设计、开发与制作以及行业应用开发于一体。

东莞市先进制造科普教育基地(简称,基地)是在科恒多年来长期持续推行先进制造科普活动的基础上,以“弘扬科学精神、普及科学知识、传播科学思想和方法”为使命,坚持公益性原则,广泛开展有特色、有时效的先进技术科普教育基地。基地以3D打印黑科技+与各领域应用为主题,参与者在全产业链(设备和耗材的研发、生产及应用)开放的情景中探究3D打印技术与应用。


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