3D打印中常用到的尼龙有什么特点和优点

    尼龙在增材制造领域是极为常见的聚合物材料。作为热塑性塑料，其目前以粉末或长丝形式供应，适用于SLS（选择性激光烧结）、多喷射融合（MJF）乃至熔融材料沉积等技术。它也被称作聚酰胺（PA）：这类塑料依据化学成分，尤其是所含碳原子数量进行分类——在3D打印市场中，最知名的当属PA12、PA11，以及用于FDM工艺的PA6。

    尼龙的生产与核心特性

    尼龙的起源可追溯至1935年，当时华莱士·卡罗瑟斯在杜邦化学公司实验室中首次合成尼龙6.6。该材料于1937年获得专利，1938年实现商业化，至今仍是应用最广泛的品种之一。尼龙凭借其弹性与强度，最初主要用于纺织工业：1940年，它首次被用于生产女式丝袜。

    工业领域常用的尼龙主要有PA11和PA12两种。有趣的是，二者不仅因单个碳原子差异被区分，起源也截然不同：PA11由蓖麻油（天然可再生资源）制成，而PA12源自石油。尼龙的来源及其环境影响一直是业界讨论的热点。若条件允许，用户更倾向选择PA11，因其对与皮肤接触的物体具有更优特性。但需指出的是，PA11也并非完全环保——由于回收渠道有限，它最终可能与其他塑料一样被填埋处理。

    在3D打印中，尼龙粉末的重复利用是一大优势。以HPMultiJetFusion工艺为例，其使用PA12、PA11等聚酰胺时，未使用的粉末（约70%）可与新粉末混合再利用，大幅减少浪费。

    3D打印中的尼龙工艺特性

    若考虑用于挤出式3D打印的长丝形态尼龙，主要类型为PA6。它具备诸多优异特性，如柔韧性、抗冲击性、耐磨性，机械性能与ABS相近。但需注意，尼龙与3D打印板粘附困难，因此打印机需配备加热板（温度约80℃）。存储时也需谨慎，因其吸湿性强，易吸收环境水分，可能导致后续打印问题。此外，其挤出温度需达250℃左右。尼龙长丝可作为聚碳酸酯的优质替代品，因其更易打印、更耐用，尤其适合需要强度的部件制作。

    在尼龙粉末的增材工艺应用中，PA12因极高的机械与热性能成为行业最常用材料：它硬度高，即使在低温环境下仍坚固，耐应力且吸湿性极低。此外，其后处理（如上漆、染色）也较为便捷。PA11同样以粉末形式存在，与PA12共享诸多特性，但也存在关键差异：PA11热稳定性更优，抗光与抗紫外线能力更强，且弹性良好。用PA11打印的零件耐用性更高，是生产功能原型或需重要机械性能的最终零件的理想选择。但需注意，PA11比PA12更易吸湿。

    尼龙在3D打印中的典型应用

    尼龙是一种极具实用性且应用广泛的材料。其柔韧性与耐久性使其非常适合汽车行业，例如制造耐摩擦、抗变形的零件。此外，它还可用于生产齿轮、铰链，或替代注塑成型中的部分塑料。值得一提的是，尼龙具备生物相容性，可用于制造假肢等与皮肤接触的部件。同时，作为非研磨材料，它尤其适用于高使用率的物品及易磨损的内饰部件。最后，尼龙易于涂漆处理，可提升外观吸引力。

    通过合理选择尼龙类型（PA6、PA11、PA12）并优化工艺参数，其可在3D打印中实现从原型到功能部件的多样化应用，成为增材制造领域不可或缺的材料选择。