尼龙材料如何实现可持续发展的3D打印应用模式?
尼龙是一种合成纤维,正式名称为聚酰胺,英文简称PA,在日常生活和工作中应用非常广泛,也是非常常用的一种3D打印材料。而且在可以用于3D打印的塑料材料中,其性能属于最优之一。
目前,用于3D打印的尼龙材料主要有PA6、PA11和PA12三种,其中PA6用于FDM 3D打印,PA11和PA12用于SLS或MJF 3D打印。那么这3种材料在可持续发展方面的表现如何呢?
PA6是一种半结晶的热塑性塑料,是世界范围内使用最广泛的尼龙之一,由于具有良好的性能和成本比,被广泛应用,在3D打印领域也正在普及。虽然与PLA和ABS相比,PA6更难打印,熔点为 220°C,工作温度范围是250-270°C,而且需要一个合适的工作环境,确保打印冷却时不产生收缩。但是其机械性能要更好,可以打印高性能的零件。不过PA6属于不可降解的材料,如果被丢弃到自然环境中,会影响环境。
PA11和PA12结构非常类似,PA11 是一种半结晶聚合物,由植物衍生物(主要是蓖麻油)衍生的可再生原料制成的,具有良好的耐化学性、柔韧性、低渗透性和尺寸稳定性。PA12则来源于石油,性能和PA11类似。
另一方面,PA12 是一种精细的合成粉末,通常来源于石油。其基本特性由聚酰胺本身的化学结构以及添加到组合物中的添加剂或纤维赋予。其最重要的特性是对化学试剂、环境条件和冲击的高耐受性,以及低吸水性、高加工性以及良好的耐磨性和滑动性。在其主要应用中,这种塑料用于汽车或航空等先进行业。正如我们所提到的,这是由于其出色的机械性能,这是此类专业领域的关键。
所以,就可持续发展的角度来说,PA11无疑是最好的。不过在实际应用中,很多可降解的塑料,在自然环境中要达到降解的难度还是比较大的(需要一定的湿度和温度)。往往还是需要人工堆肥。目前,对于各种塑料材料来说,最有效的可持续发展方式还是回收。
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