尼龍的案例
玻纖增強(qiáng)尼龍及無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)尼龍在電子電氣領(lǐng)域應(yīng)用的介紹！
改性尼龍中的玻纖增強(qiáng)尼龍、無(wú)鹵阻燃尼龍、無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)尼龍材料在電子電氣領(lǐng)域中主要應(yīng)用于制造電子連接器、線(xiàn)圈骨架、電氣開(kāi)關(guān)、斷路器配件、電機(jī)配件這五大產(chǎn)品，下面分別闡述各產(chǎn)品的性能需要及適用材料。
1、電子連接器的制造要求改性尼龍具有高流動(dòng)、高韌、耐高溫、易成型的特性，其適用材料如下
接線(xiàn)端子：通用型阻燃尼龍PA6/66；
PCI插槽、AGP插槽、 ISA 插槽 ：V0阻燃級(jí)30%玻纖增強(qiáng)尼龍PA66 ；
IDE插槽：15%玻纖增強(qiáng)PA66 ；
DIMM插槽：V0阻燃級(jí)25%玻纖增強(qiáng)尼龍66；
I/OPort&PS/2插槽：15%玻纖增強(qiáng)尼龍66。
2、線(xiàn)圈骨架要求改性尼龍具有高強(qiáng)度、高韌性、高耐溫的特性， 其適用材料如下 :
線(xiàn)圈骨架：PA66+15-30%GF HB、V0阻燃級(jí)PA66+30%GF 、V0阻燃級(jí)PA66。
3、電氣開(kāi)關(guān)要求改性尼龍具有高韌性、高CTI、耐電弧的特性， 常用材料：
開(kāi)關(guān)部件及接線(xiàn)盒：V0阻燃級(jí)PA6/66+15%GF；
開(kāi)關(guān)：V0阻燃級(jí)30%玻纖增強(qiáng)PA66；
無(wú)熔絲開(kāi)關(guān)：V0阻燃級(jí)PA66加15%玻纖。
4、斷路器配件要求低成本灼熱絲，常用材料：
MCB面板：V0阻燃級(jí)PA6或者V0阻燃級(jí)PA66+30%GF；
MCB配件：V0阻燃級(jí)PA66。
5、電機(jī)配件要求高CTI值、高強(qiáng)度、高耐電弧、高耐溫，常用材料：
馬達(dá)內(nèi)框：V0級(jí)無(wú) 阻燃級(jí)PA66+30%GF ；
馬達(dá)內(nèi)框、馬達(dá)轉(zhuǎn)子：V0阻燃級(jí)PA66+30%GF；
馬達(dá)固定探刷：V0阻燃級(jí)PA66+25%GF。
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展開(kāi) 為你解析尼龍改性10要點(diǎn)??！
尼龍特殊的性能使其在汽車(chē)、電子電氣設(shè)備、機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)器材、紡織等方面得到廣泛應(yīng)用。但隨著汽車(chē)的小型化、電子電氣設(shè)備的高性能化、機(jī)械設(shè)備輕量化的進(jìn)程加快，對(duì)尼龍的需求及性能要求逐漸加大。因而尼龍的改性便顯得尤為重要。
尼龍改性注意事項(xiàng)
1
料筒溫度設(shè)定
（1）因尼龍是結(jié)晶型聚合物，所以熔點(diǎn)明顯，尼龍類(lèi)樹(shù)脂在注塑時(shí)所選擇的料筒溫度同樹(shù)脂本身的性能、設(shè)備、制品的形狀因素有關(guān)。
（2）過(guò)高的料溫易使膠件出現(xiàn)色變、質(zhì)脆及銀絲，而過(guò)低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿。
（3）一般PA6 的熔體溫度最低為220℃，PA66 為250℃。由于尼龍的熱穩(wěn)定性較差，所以不宜高溫長(zhǎng)時(shí)間在料筒中停留，以免引起物料變色發(fā)黃，同時(shí)由于尼龍的流動(dòng)性較好，溫度超過(guò)其熔點(diǎn)后就流動(dòng)迅速。
2
模具溫度的設(shè)定
（1）模具溫度對(duì)結(jié)晶度及成型收縮率有一定的影響，模溫的范圍在 80～120℃。選擇高模溫，結(jié)晶度高，耐磨性、硬度、彈性模量增加，吸水性下降，制品的成型收縮率增加，適合厚制品；選擇低模溫，結(jié)晶度低、韌性好、伸長(zhǎng)率較高、收縮率下降，適合透明性好的薄制品。
（2）如果壁厚大于3mm，建議使用 20~40℃ 的低溫模具。對(duì)于玻璃增強(qiáng)材料模具溫度應(yīng)大于80℃。
（3）制品壁薄難成型或要求結(jié)晶度高的模具加溫控制，要求制品有一定的柔韌性的一般采用冷水控溫。
3
制品的壁厚
尼龍的流長(zhǎng)比為150～200，制品壁厚不低于0.8mm，一般在1～3.2mm選擇，而且制品的收縮與制品的壁厚有關(guān)，壁厚越厚收縮越大。
4
排氣
尼龍樹(shù)脂的溢邊值為0.03mm左右，所以排氣孔槽應(yīng)控制在0.025以下。
5
流道和澆口
澆口孔徑不要小于0.5t（t為塑件厚度）。用潛入式澆口，澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm。
展開(kāi) 尼龍吸水后對(duì)性質(zhì)的影響!
愛(ài)喝水的尼
龍結(jié)構(gòu)
聚酰胺纖維俗稱(chēng)尼龍（Nylon），英文名稱(chēng)Polyamide（簡(jiǎn)稱(chēng)PA），密度1.15g/cm3，是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹(shù)脂總稱(chēng)，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品種多，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。
脂肪族聚酰胺由于含有胺基和羰基，易與水分子形成氫鍵，因此所得到的各種材料在使用時(shí)容易 吸水，產(chǎn)生 增塑效應(yīng)，導(dǎo)致材料 體積膨脹、 模量下降，在應(yīng)力作用下發(fā)生 明顯蠕變。
聚己內(nèi)酰胺和聚己二酸己二胺（尼龍6和尼龍66）是最常用的聚酰胺材料，它們最高能從潮濕空氣中吸收 質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的水分，在一般濕度環(huán)境下也能吸收 質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%到4%的水分，導(dǎo)致多種 力學(xué)性能的變化。
（PA6和PA66吸水性明顯高出其他材料）
尼龍吸水后對(duì)性質(zhì)的影響
以尼龍6和尼龍66為例。尼龍6/66吸水之后，多種性質(zhì)發(fā)生變化，而且許多性質(zhì)的改變和吸水量有關(guān)系。
1
●
結(jié)晶度和晶體結(jié)構(gòu)
對(duì)尼龍6/66的晶體學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，尼龍6/66都是半結(jié)晶性材料，成型后都含有晶區(qū)和非晶區(qū)。在晶區(qū)，分子鏈呈平面鋸齒構(gòu)象，通過(guò)酰胺鍵在鏈與鏈之間形成氫鍵。在非晶區(qū)，分子鏈構(gòu)象呈無(wú)規(guī)狀，大多數(shù)酰胺鍵沒(méi)有相互作用形成氫鍵，呈“自由”狀態(tài)，但不排除少數(shù)區(qū)域形成了局部的氫鍵。
早期的研究中，尼龍結(jié)晶度常通過(guò)密度來(lái)估算。尼龍6/66的密度比水大，吸水后，這兩種材料的密度反而上升，結(jié)晶度也上升。經(jīng)過(guò)拉伸取向的尼龍6/66材料常含有部分γ-晶。研究發(fā)現(xiàn)， 吸水后尼龍材料的γ-晶比例減少，而更穩(wěn)定的α-晶比例增大。
2
●
力學(xué)性能和分子運(yùn)動(dòng)
尼龍吸水后在力學(xué)性能上的變化很明顯。 最主要是硬度、模量和拉伸強(qiáng)度下降、屈服點(diǎn)降低、沖擊強(qiáng)度增加。
展開(kāi) 基于RecurDyn的多工況下的尼龍蝸輪疲勞性能研究
圖6 蝸輪齒根應(yīng)力
Fig.6 Tooth root stress of worm gear
3.2 疲勞強(qiáng)度校核
汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的尼龍蝸輪主要是齒根會(huì)產(chǎn)生彎曲疲勞失效問(wèn)題，所以，對(duì)尼龍蝸輪進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度校核具有重要意義。
蝸輪齒根處彎曲疲勞許用應(yīng)力計(jì)算公式為[13]
式中，σFE 為蝸輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度的基本值；YN為彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，由疲勞周期表查得，為1.2；YδrelT 為齒根圓角敏感系數(shù)，由齒根圓角半徑計(jì)算得到，為0.95，YRrelT 為相對(duì)表面狀態(tài)系數(shù)，為1.12；YX為彎曲強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)，為1；SF min為彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)，取為1.4。
計(jì)算得σFP=52 MPa，而蝸輪在載荷譜中最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)的應(yīng)力值為σF=41.6 MPa，σF＜σFP，滿(mǎn)足抗疲勞設(shè)計(jì)要求。
4 疲勞分析
4.1 仿真疲勞分析
汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的蝸輪材料為尼龍66，蝸桿材料為冷軋鋼，具體材料參數(shù)如表4所示。尼龍材料具有優(yōu)良的耐磨、減震和自潤(rùn)滑性能，選用尼龍蝸輪作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以有效地減小振動(dòng)，給駕駛員更好的駕駛操作手感。但汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用工況復(fù)雜，而且尼龍蝸輪的各項(xiàng)強(qiáng)度遠(yuǎn)低于金屬材料蝸輪，所以，對(duì)尼龍蝸輪進(jìn)行疲勞分析有很大的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
表4 材料參數(shù)
Tab.4 Material parameter
根據(jù)表3 中提供的材料參數(shù)，在RecurDyn 的Durability 模塊中，可以使用用戶(hù)定義的參數(shù)繪制材料的S-N 曲線(xiàn)。已知材料的極限強(qiáng)度和疲勞極限，可以利用Basquin 推導(dǎo)公式估計(jì)材料的S-N 曲線(xiàn)。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中尼龍蝸輪的疲勞問(wèn)題屬于高周疲勞，基于應(yīng)力壽命準(zhǔn)則進(jìn)行疲勞分析，而S-N 曲線(xiàn)描述的是長(zhǎng)疲勞壽命，所以，該方法適用于尼龍蝸輪的疲勞壽命研究。
展開(kāi) 
尼龍6的性能分析
尼龍6的化學(xué)物理特性和尼龍66很相似，然而，它的熔點(diǎn)較低，而且工藝溫度范圍很寬。它的抗沖擊性和抗溶解性比尼龍66塑料要好,但吸濕性也更強(qiáng)。因?yàn)樗芗脑S多品質(zhì)特性都要受到吸濕性的影響，因此使用尼龍6設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要充分考慮到這一點(diǎn)。為了提高尼龍6的機(jī)械特性，經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。
玻璃就是最常見(jiàn)的添加劑，有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如EPDM和SBR等。對(duì)于沒(méi)有添加劑的產(chǎn)品，尼龍6塑膠原料的收縮率在1%到1.5%之間。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向還要稍高一些)。成型組裝的收縮率主要受材料結(jié)晶度和吸濕性影響。
實(shí)際的收縮率還和塑件設(shè)計(jì)、壁厚及其它工藝參數(shù)成函數(shù)關(guān)系。尼龍6注塑干燥處理由于尼龍6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特別要注意。如果材料是用防水材料包裝供應(yīng)的，則容器應(yīng)保持密閉。如果濕度大于0.2%，建議在80C以上的熱空氣中干燥16小時(shí)。
如果材料已經(jīng)在空氣中暴露超過(guò)8小時(shí)，建議進(jìn)行105C，8小時(shí)以上的真空烘干。尼龍6注塑工藝參數(shù)熔料溫度:240-250℃，對(duì)于增強(qiáng)品種為250~280C。
預(yù)烘干:在90℃溫度下烘干4h，除了直接從裝料容器內(nèi)喂料;尼龍有吸水性，應(yīng)該保存在防潮容器內(nèi)和封閉的料斗內(nèi);水含有超過(guò)0.25%就會(huì)造成成型改變。
回收率:可加入10%回料。
收縮率:0.7%-2.0%;或者加了30%的玻璃纖維，收縮率為0.3%-0.8%;如果提供的溫度超過(guò)60℃，制品應(yīng)該為逐漸冷卻;逐漸冷卻可降低成型后收縮。即制品表現(xiàn)為更好的尺寸穩(wěn)定性和小的內(nèi)應(yīng)力;建議采用蒸汽法;尼龍塑料制品可以通過(guò)熔焊液劑來(lái)檢查應(yīng)力。
展開(kāi) 超越PEEK，3D打印的碳纖維增強(qiáng)尼龍有怎樣的性能和應(yīng)用潛力
尼龍碳纖的3D打印件具有很好的機(jī)械性能，強(qiáng)度與剛性比未增強(qiáng)的尼龍高很多，耐磨性、高溫蠕變性和熱穩(wěn)定性都得到顯著提高。此外，碳纖維增強(qiáng)尼龍在3D打印中阻尼性?xún)?yōu)良，與玻纖增強(qiáng)相比具有更好的性能。
有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維的性能研究
6、有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維的物理指標(biāo)
經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化紡絲方案，制得75 dtex/36f有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍全拉伸絲(DTY)，物理指標(biāo)如下表所示。
7、有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維的功能性測(cè)試
（1）抗菌測(cè)試
由表可知，有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維對(duì)白念珠菌、大腸埃希菌和金黃葡萄球菌的抑菌率均大于99%，抗菌效果優(yōu)異。
（2）遠(yuǎn)紅外檢測(cè)
如下表所示，有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率達(dá)到0.91，遠(yuǎn)紅外溫升可達(dá)4.3℃，遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維具有優(yōu)異的遠(yuǎn)紅外發(fā)熱功能，可應(yīng)用到冬季服裝中。
（3）防螨測(cè)試
GB/T24253—2009中螨蟲(chóng)驅(qū)避率≥60%的才具有防螨效果。由下表可知，24h后有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維對(duì)螨蟲(chóng)的驅(qū)避率達(dá)到94.9%，符合防螨測(cè)試要求，說(shuō)明該纖維具有優(yōu)異的防螨效果。
（4）抗紫外測(cè)試
如下表所示，有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維織物的抗紫外線(xiàn)防護(hù)系數(shù)(UPF)達(dá)到107，遠(yuǎn)高于普通石墨烯/尼龍纖維織物，說(shuō)明有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維具有很好的抗紫外性能。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行有機(jī)改性，在氧化石墨烯表面接枝疏水性的基團(tuán)制備出有機(jī)改性氧化石墨烯，通過(guò)XRD、FTIR、SEM、XPS等儀器，分析了石墨烯、氧化石墨烯和有機(jī)改性氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和分散性特征。利用該有機(jī)改性氧化石墨烯和尼龍樹(shù)脂熔融紡絲制成的有機(jī)改性氧化石墨烯/尼龍纖維彈性好、強(qiáng)度高、耐磨性好，同時(shí)具有抗菌、防螨、抗紫外和遠(yuǎn)紅外理療等功能，對(duì)石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和紡織纖維開(kāi)發(fā)應(yīng)用具有重大意義和市場(chǎng)價(jià)值。
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展開(kāi) 改性阻燃尼龍原料的三種改性方法！
在改性阻燃尼龍行業(yè)中，所謂的阻燃劑是滅火劑，分為V0、V1和V2級(jí)。讓火熄滅意味著當(dāng)火燃燒時(shí)，它仍然會(huì)燃燒。一旦火源離開(kāi)，它就會(huì)熄滅。本文主要介紹了幾種改性阻燃尼龍的改性方法。
第一種是阻燃共混，阻燃劑和尼龍原料在混合器中攪拌混合，然后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。該方法簡(jiǎn)單、成本低。它是目前阻燃尼龍改性的主要方法?，F(xiàn)在這個(gè)方法正在慢慢升級(jí)。在過(guò)去，只有一種阻燃劑用于混合。目前的研究方向是復(fù)合阻燃劑的協(xié)同阻燃，以提高阻燃效果，減少阻燃劑用量，并在一定程度上降低阻燃劑對(duì)改性阻燃尼龍脆性的影響。
二是原位聚合阻燃劑，將阻燃劑均勻分散在己內(nèi)酰胺中，在特定的壓力和溫度環(huán)境下聚合，得到原位聚合改性阻燃尼龍。這是一種將阻燃劑均勻分散在改性阻燃尼龍中的新方法，具有更好的阻燃效果和更好的物理性能。目前，由于它涉及化學(xué)反應(yīng)釜和相當(dāng)復(fù)雜的分子化學(xué)反應(yīng)，尚處于研發(fā)階段，尚未得到廣泛推廣，因此目前僅對(duì)其進(jìn)行研究。
第三種共聚阻燃劑是以反應(yīng)性阻燃劑作為反應(yīng)單體參與聚合物反應(yīng)，利用結(jié)構(gòu)中的反應(yīng)活性基團(tuán)使阻燃共聚單體參與聚合，氮，在改性阻燃尼龍的主鏈和側(cè)鏈中引入具有阻燃作用的磷和鹵素，使其阻燃。由于化學(xué)鍵的作用，阻燃材料不存在阻燃劑揮發(fā)、溶解、遷移和滲出的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)該化學(xué)反應(yīng)后，進(jìn)行一次聚合是一種理想的阻燃改性方法，具有必要的阻燃性，不需要二次加工，從而避免加工過(guò)程中阻燃性能的損失，從而保持尼龍原材料原有的物理性能。
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展開(kāi) 【原創(chuàng)】了解材料工藝特性之尼龍
關(guān)于“尼龍”最開(kāi)始聽(tīng)說(shuō)是小的時(shí)候住房子曬衣服用的“尼龍”繩，結(jié)實(shí)耐磨，在外面放的時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)褪色，使用明火點(diǎn)著燃后火焰呈藍(lán)色、頂端黃色，緩慢燃燒，呈蠟燭似的滴落，燃燒時(shí)散發(fā)出刺鼻性氣味。雖然小的時(shí)候就知道知道“尼龍”這個(gè)詞，但是真正了解到這個(gè)材料還是在注塑成型中。
為了達(dá)到產(chǎn)品的使用要求，通常都不會(huì)直接進(jìn)行使用，對(duì)“尼龍”進(jìn)行改性處理，使材料的綜合力學(xué)材學(xué)性能達(dá)到產(chǎn)品的使用要求。在我們工廠(chǎng)中以PA6 、PA66、PA12、玻纖增強(qiáng)尼龍等為主要使用加工材料。
“尼龍”在熔融狀態(tài)下，流動(dòng)性特別好，黏度低。
與聚丙烯有很多的相像之處，在注射熔體進(jìn)入型腔時(shí)，由于慣性和背壓的作用下，熔體會(huì)繼續(xù)向前流動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生“涎流”的問(wèn)題。如果不進(jìn)行處理，注塑下一個(gè)產(chǎn)品時(shí)導(dǎo)致“包料”的情況發(fā)生。
注塑機(jī)的螺桿最好應(yīng)選擇長(zhǎng)徑比18~20的突變型螺桿，壓縮比3~3.5，防止材料碳化過(guò)快分解。螺桿頭部配置止逆環(huán)，噴嘴最好使用自鎖式彈簧噴嘴。當(dāng)配置了止逆環(huán)和自鎖式噴嘴時(shí)，注射壓力和材料溫度在原基礎(chǔ)上都要提高，彌補(bǔ)壓力損失。
“尼龍”在模具型腔內(nèi)的固化時(shí)間迅速，屬于結(jié)晶性材料。
產(chǎn)品的冷凝定型時(shí)間非常的短，如果溫度設(shè)定低，冷凝固化產(chǎn)生冷料頭容易堵住主流道、澆口、骨位，為了防止在注塑時(shí)阻滯不前，無(wú)法成型下一個(gè)產(chǎn)品，噴嘴需要配置單獨(dú)控制溫度的加熱圈，解決熔體溫度固化太快的問(wèn)題。
“尼龍”產(chǎn)品的模具溫度設(shè)定相比較于大多數(shù)材料都要高。
如果模具溫度低，容易產(chǎn)生冷料斑。模具的動(dòng)、靜模接調(diào)溫機(jī)，甚至有的使用接調(diào)溫機(jī)也達(dá)不到產(chǎn)品要求的溫度，模具中增設(shè)加熱系統(tǒng)（加熱棒），都是因?yàn)椤?em>尼龍”材料冷凝固化速度快，所以在成型的時(shí)候須使用高壓力、高速度快速充模，才能將產(chǎn)品填充滿(mǎn)。
展開(kāi) 尼龍(PA)3D打印可持續(xù)發(fā)展路在何方？生物基材料或是突破口
導(dǎo)讀：尼龍是一種聚酰胺（PA）合成聚合物，在增材制造中，它可以以長(zhǎng)絲的形式（PA6）用于FDM 3D打印技術(shù)，也可以以粉末形式（PA11和PA12）用于SLS選擇性激光燒結(jié)或惠普的MultiJet Fusion等技術(shù)。
與PLA或者光敏樹(shù)脂等材料相比，尼龍打印件具有較強(qiáng)的韌性和強(qiáng)度，在3D打印行業(yè)中是一種使用率很高的材料，但它也存在一些爭(zhēng)議。比如聚酰胺的成分、材料的可回收性和可重復(fù)使用的程度，以及制造過(guò)程中的氣體排放。此外，環(huán)保問(wèn)題是如今所有公司都在考慮和必須考慮的一個(gè)方面。
△3D打印用的尼龍長(zhǎng)絲，圖源：eSUN易生
為了更好地了解尼龍材料在3D打印行業(yè)中的作用，以及它的碳足跡，本文將分析粉末和長(zhǎng)絲兩種形式的尼龍材料的特點(diǎn)和性能。
那么，PA6長(zhǎng)絲是如何打印的？PA11和PA12有什么不同？3D打印行業(yè)在尼龍的使用和可持續(xù)性方面的情況如何，是否有可行的替代品？本期文章將為所有這些提供答案，以便更多地了解這種材料的可持續(xù)性以及制造業(yè)的發(fā)展方向。
△尼龍粉末3D打印件
PA6—一種使用條件苛刻的3D打印長(zhǎng)絲
PA6長(zhǎng)絲是一種半結(jié)晶的熱塑性聚合物，是全球使用最廣泛的聚酰胺之一。PA6的熔點(diǎn)為220℃，由于其良好的性能/成本比，被廣泛用于各種應(yīng)用。雖然它傳統(tǒng)上被用于工業(yè)制造，但由于優(yōu)異的機(jī)械性能和創(chuàng)造高性能部件的能力，它已逐漸在3D打印領(lǐng)域得到普及。此外，與PLA或ABS等標(biāo)準(zhǔn)塑料相比，PA6是一種更難3D打印的材料。它的工作溫度范圍是250-270°C，所以必須確保有一個(gè)合適的工作環(huán)境，以保證它不會(huì)收縮。
尼龍的來(lái)源與其他類(lèi)型的聚酰胺不同，它是通過(guò)開(kāi)環(huán)聚合形成的，即通過(guò)許多聚合物合成的路線(xiàn)之一。
展開(kāi) 尼龍(PA)3D打印可持續(xù)發(fā)展路在何方？生物基材料或是突破口
導(dǎo)讀：尼龍是一種聚酰胺（PA）合成聚合物，在增材制造中，它可以以長(zhǎng)絲的形式（PA6）用于FDM 3D打印技術(shù)，也可以以粉末形式（PA11和PA12）用于SLS選擇性激光燒結(jié)或惠普的MultiJet Fusion等技術(shù)。
與PLA或者光敏樹(shù)脂等材料相比，尼龍打印件具有較強(qiáng)的韌性和強(qiáng)度，在3D打印行業(yè)中是一種使用率很高的材料，但它也存在一些爭(zhēng)議。比如聚酰胺的成分、材料的可回收性和可重復(fù)使用的程度，以及制造過(guò)程中的氣體排放。此外，環(huán)保問(wèn)題是如今所有公司都在考慮和必須考慮的一個(gè)方面。
△3D打印用的尼龍長(zhǎng)絲，圖源：eSUN易生
為了更好地了解尼龍材料在3D打印行業(yè)中的作用，以及它的碳足跡，本文將分析粉末和長(zhǎng)絲兩種形式的尼龍材料的特點(diǎn)和性能。
那么，PA6長(zhǎng)絲是如何打印的？PA11和PA12有什么不同？3D打印行業(yè)在尼龍的使用和可持續(xù)性方面的情況如何，是否有可行的替代品？本期文章將為所有這些提供答案，以便更多地了解這種材料的可持續(xù)性以及制造業(yè)的發(fā)展方向。
△尼龍粉末3D打印件
PA6—一種使用條件苛刻的3D打印長(zhǎng)絲
PA6長(zhǎng)絲是一種半結(jié)晶的熱塑性聚合物，是全球使用最廣泛的聚酰胺之一。PA6的熔點(diǎn)為220℃，由于其良好的性能/成本比，被廣泛用于各種應(yīng)用。雖然它傳統(tǒng)上被用于工業(yè)制造，但由于優(yōu)異的機(jī)械性能和創(chuàng)造高性能部件的能力，它已逐漸在3D打印領(lǐng)域得到普及。此外，與PLA或ABS等標(biāo)準(zhǔn)塑料相比，PA6是一種更難3D打印的材料。它的工作溫度范圍是250-270°C，所以必須確保有一個(gè)合適的工作環(huán)境，以保證它不會(huì)收縮。
尼龍的來(lái)源與其他類(lèi)型的聚酰胺不同，它是通過(guò)開(kāi)環(huán)聚合形成的，即通過(guò)許多聚合物合成的路線(xiàn)之一。
展開(kāi) 
PA6尼龍塑膠原料的優(yōu)缺點(diǎn)分析
PA6尼龍塑膠原料的主要缺點(diǎn)：
1、易吸水。吸水性大，飽和水可以達(dá)到3%以上.一定的程度上影響尺寸穩(wěn)定性和電性能，特別是薄壁件增厚影響較大;吸水亦會(huì)大大降低塑料的機(jī)械強(qiáng)度。在選材時(shí)，應(yīng)顧及使用環(huán)境及與別的元件的配合精度的影響。
纖維增強(qiáng)可降低樹(shù)脂吸水率，使其能在高溫、高濕下工作。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好。常用于制作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網(wǎng)袋繩、水果外包裝袋等等。無(wú)毒性，但不可長(zhǎng)期與酸堿接觸。值得注意的是，加入玻纖后，尼龍的抗拉強(qiáng)度可提高2倍左右，耐溫能力也相應(yīng)得到提高.
2、耐光性較差。在長(zhǎng)期偏高溫環(huán)境下會(huì)與空氣中的氧發(fā)生氧化作用，開(kāi)始時(shí)顏
色變褐，繼面破碎開(kāi)裂。
3、注塑技術(shù)要求較嚴(yán)：微量水分的存在都會(huì)對(duì)成型質(zhì)量造成很大損害;因熱膨脹作用使制品尺寸穩(wěn)定性較難控制;制品中尖角的存在會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中而降低機(jī)械強(qiáng)度;壁厚如果不均勻會(huì)導(dǎo)致制件的扭曲、變形;制件后加工時(shí)設(shè)備精度要求高。
4、會(huì)吸收水、醇而溶脹，不耐強(qiáng)酸及氧化劑，不能作耐酸材料使用。
展開(kāi) 為什么3D打印出來(lái)的尼龍件不能輕易打磨？實(shí)測(cè)來(lái)了
在3D打印領(lǐng)域中，一些朋友可能會(huì)感到好奇，為什么樹(shù)脂可以進(jìn)行粗磨，而尼龍件卻不能輕易打磨呢？JLC3D小編今天實(shí)測(cè)了一下，現(xiàn)在和大家說(shuō)說(shuō)這是咋回事兒：
第一，尼龍材料本身具有較高的強(qiáng)度與韌性，加上工藝之間的差別，它比樹(shù)脂更加耐磨。這意味著，在打磨尼龍件的時(shí)候，會(huì)遇到更大的阻力，那打磨起來(lái)就會(huì)變得費(fèi)時(shí)又費(fèi)勁。
第二，如圖所示，尼龍件在打磨后，其表面會(huì)留下一些粘性的殘留物，不但難以清除，還可能會(huì)影響到后續(xù)的染色或噴漆等加工步驟，產(chǎn)生不好的效果。
希望這個(gè)回答能讓大家了解到尼龍件不建議打磨的原因，歡迎大家留言補(bǔ)充~
展開(kāi) PA6尼龍塑膠原料的優(yōu)缺點(diǎn)分析！
PA6尼龍塑膠原料的主要優(yōu)點(diǎn)：
1、機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強(qiáng)度。比拉伸強(qiáng)度高于金屬，比壓縮強(qiáng)度與金屬不相上下，但它的剛性不及金屬。抗拉強(qiáng)度接近于屈服強(qiáng)度，比ABS高一倍多。對(duì)沖擊、應(yīng)力振動(dòng)的吸收能力強(qiáng)，沖擊強(qiáng)度比一般塑料高了許多，并優(yōu)于縮醛樹(shù)脂。
2、耐疲勞性能突出，制件經(jīng)多次反復(fù)屈折仍能保持原有機(jī)械強(qiáng)度。常見(jiàn)的自動(dòng)扶梯扶手、新型的自行車(chē)塑料輪圈等周期性疲勞作用極明顯的場(chǎng)合經(jīng)常應(yīng)用PA。
3、軟化點(diǎn)高，耐熱(如尼龍46等，高結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度高，可在150度下長(zhǎng)期使用.PA66經(jīng)過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)以后，其熱變形溫度達(dá)到250度以上)。
4、表面光滑，摩擦系數(shù)小，耐磨。作活動(dòng)機(jī)械構(gòu)件時(shí)有自潤(rùn)滑性，噪聲低，在摩擦作用不太高時(shí)可不加潤(rùn)滑劑使用;如果確實(shí)需要用潤(rùn)滑劑以減輕摩擦或幫助散熱，則水油、油脂等都可選擇。從而，做為傳動(dòng)部件其使用壽命長(zhǎng).
5、耐腐蝕，十分耐堿和大多數(shù)鹽液，還耐弱酸、機(jī)油、汽油，耐芳烴類(lèi)化合物和一般溶劑，對(duì)芳香族化合物呈惰性，但不耐強(qiáng)酸和氧化劑。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蝕和有很好的抗老化能力。可作潤(rùn)滑油、燃料等的包裝材料。
6、有自熄性，無(wú)毒，無(wú)臭，耐候性好，對(duì)生物侵蝕呈惰性，有良好的抗菌、抗霉能力。
7、有優(yōu)良的電氣性能。電絕緣性好，尼龍的體積電阻很高，耐擊穿電壓高，在干燥環(huán)境下，可作工頻絕緣材料，即使在高濕環(huán)境下仍具有較好的電絕緣性。
8、制件重量輕、易染色、易成型。因有較低的熔融粘度，能快速流動(dòng)。易于充模，充模后凝固點(diǎn)高，能快速定型，故成型周期短，生產(chǎn)效率高。
展開(kāi) 玻纖增強(qiáng)尼龍出現(xiàn)“浮纖”怎么辦?
在尼龍中添加玻璃纖維、增韌劑等填料可顯著增加材料的力學(xué)性能。但在玻纖增強(qiáng)尼龍注射成型過(guò)程中，“浮纖”現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。浮纖也叫露纖，即玻璃纖維露在產(chǎn)品表面，比較粗糙。
由于玻纖外露，使得此類(lèi)產(chǎn)品的應(yīng)用受到了限制，主要應(yīng)用于高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件。而凡是用加纖材料做外觀(guān)件的，都是亞光面或蝕紋面（例如電動(dòng)工具），因?yàn)槠胀永w料難以做到亮麗的外觀(guān)。
浮纖形成的原因有很多，最主要原因?yàn)橐韵氯N：
玻璃纖維與尼龍的相容性差
由于塑料熔體在流動(dòng)過(guò)程中受到螺桿、噴嘴、流道及澆口的摩擦剪切力作用，會(huì)造成局部粘度的差異，同時(shí)又會(huì)破壞玻纖表面的界面層，熔體粘度愈小，界面層受損愈嚴(yán)重，玻纖與樹(shù)脂之間的粘結(jié)力也愈小，當(dāng)粘結(jié)力小到一定程度時(shí)，玻纖便會(huì)擺脫樹(shù)脂基體的束縛，逐漸向表面積累而外露。
玻璃纖維與基料的比重差異
在塑料熔體流動(dòng)過(guò)程中，由于玻纖與樹(shù)脂的流動(dòng)性有差異，而且質(zhì)量密度也不同，使兩者具有分離的趨勢(shì)，玻纖浮向表面，樹(shù)脂沉向內(nèi)里,于是形成了玻纖外露的現(xiàn)象。
噴泉效應(yīng)
尼龍熔體注入型模時(shí)，會(huì)形成“噴泉”效應(yīng)，即玻纖會(huì)由內(nèi)部向外表流動(dòng)，與型腔表面接觸，由于模具型面溫度較低，質(zhì)量輕冷凝快的玻纖被瞬間凍結(jié)，若不能及時(shí)被熔體充分包圍，就會(huì)外露而形成“浮纖”。
因此，“浮纖”現(xiàn)象的形成，不僅與塑料材料組成和特性有關(guān)，而且與成型加工過(guò)程有關(guān)，有著較大的復(fù)雜性和不確定性。
玻纖增強(qiáng)尼龍出現(xiàn)“浮纖”的解決方案
改善玻纖與尼龍的相容性
在成型材料中加入相容性、分散劑和潤(rùn)滑劑等添加劑，包括硅烷偶聯(lián)劑、馬來(lái)酸酐接枝相容劑、脂肪酸類(lèi)潤(rùn)滑劑及一些國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的防玻纖外露劑等。
通過(guò)這些添加劑來(lái)改進(jìn)玻纖與樹(shù)脂間的相容性，提高分散相的均勻性，增加界面粘結(jié)強(qiáng)度，減少玻纖與樹(shù)脂的分離，從而改善玻纖外露現(xiàn)象。如研究表明，在基體中添加相容劑，改性后材料玻纖在基體中相容性較未添加材料明顯提高。
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