金属3D打印正在迅速发展 - 更快地建立速度，更好的材料性能和更广泛的应用领域。本指南将向您展示如何充分利用金属添加剂制造（AM）：我们将讨论金属3D打印技术的主要类型，常见材料以及所有费用。我们还将比较金属AM与减法（CNC加工）和形成性（金属铸造）方法，因此您可以选择适合您的部分，预算和时间表的正确过程。
类似于所有其他3D打印过程（例如聚合物3D打印），Metal 3D打印机通过基于数字3D设计的一次添加材料来构建零件，因此添加了添加剂制造。仅此一次，该过程使用金属粉末，电线或聚合物结合丝而不是塑料。
这样，可以使用传统方法制造的几何形状来构建零件，而无需使用诸如模具或切割工具之类的专业工具。同样重要的是，增加的几何复杂性对构建成本几乎没有影响，因此有机，拓扑优化的结构是实用的。最终的零件更轻（通常减轻了25％–50％的重量），并且通常更硬，这对于航空航天和其他高性能领域至关重要。
这种设计自由还可以使组件合并：多个组件，其所有紧固件，关节和泄漏路径都可以成为一次单一的印刷部分，可以立即执行多个功能。劳动力下降，交货时间缩小和维护更为简单，因为组装，对齐或服务较少。也就是说，与许多传统方法相比，金属3D打印仍然很昂贵，并且尚未在较高量的单位成本上竞争。
在1980年代后期，德克萨斯大学的卡尔·德卡德（Carl Deckard）博士开发了第一个激光烧结3D打印机，该打印机最初是为塑料设计的。这项技术成为选择性激光烧结（SLS）的基础，这种方法后来将扩展到金属3D打印。
1991年，MIT的Ely Sachs博士引入了一个3D打印过程，现在称为Binder Jetting。这种金属粘合剂喷射方法于1995年获得了授权。
1995年，德国的Fraunhofer研究所提交了第一项用于金属激光熔化的专利，该专利为当今的金属3D打印方法奠定了选择性激光融化（SLM）的基础。在此期间，EOS和各种大学等公司在进一步开发该技术方面发挥了关键作用。
由于设备和材料的高成本，金属3D打印在2000年代初期生长缓慢。但是，大约在2012年，随着SLM，DMLS和EBM等关键技术的专利开始到期，许可费下降了，为新竞争对手打开了大门。这一转变引发了创新，并吸引了GE，HP和DMG Mori等公司的重大投资，从而降低了成本并加速了各个行业的采用。
今天，根据优先研究报告，全球金属3D打印市场在2024年的价值为96.6亿美元，预计将从2025年的120.4亿美元增长到2034年的873.3亿美元，复合年增长率为24.63％。市场是由对快速原型制作，定制和复杂组件的需求以及航空航天和汽车部门不断增长的。
市场上有许多金属3D打印技术，但最广泛使用的四种是粉末床融合（PBF），粘合剂喷射，金属融合沉积建模（金属FDM）和有向能量沉积（DED）。从广义上讲，它们属于两种机制：融化和烧结。
PBF和DED融化金属原料（粉末或电线），具有高能源，如激光器，电子束或弧，可产生接近完全致密的部分。相比之下，金属FDM和活页夹首先用聚合物粘合剂创建了一个“绿色”部分，然后将其在熔点下方搅拌并烧结。最终密度通常低于完全融化的过程，并且几乎总是需要额外的后处理。
粉末床融合（PBF）被广泛认为是最常用的金属3D印刷家族。其中，选择性激光熔化（SLM）和直接金属激光烧结（DML）已经使用了20多年了，是当今技术上最成熟的金属3D打印过程，其次是电子束熔化（EBM），另一种关键方法，特别是用于航空航天和医疗应用中的钛合金。
PBF工艺首先预热构建室，该室首先充满了惰性气体，达到最佳温度。然后，一层薄层的金属粉末散布在整个构建平台上。激光（在SLM和DML中）或电子束（在EBM中）针对粉末床，根据零件的设计有选择地熔化或融合粉末颗粒。颗粒融合在一起形成第一层，然后将平台稍微降低。一层新的粉末散布在上一个粉末上，然后按一层重复该过程，直到零件完全构建为止。
由于构建温度很高（许多合金通常> 1000°C），因此通常需要支撑以将零件固定到位并防止热应力扭曲。冷却后，去除多余的未倒粉（刷，爆炸或吸尘），并通过切割或切除支撑电线EDM。然后对该零件进行热处理以减轻残余应力并增强材料特性。最后，根据要求，该零件可能需要其他完成，例如CNC加工，抛光或其他表面处理，以达到所需的表面质量和尺寸精度。
常见粉末床融合方法的特征
这是三个主要PBF金属3D打印技术的详细比较表：
| 财产 | 选择性激光熔化（SLM） | 直接金属激光烧结（DML） | 电子束熔化（EBM） |
| 能源 | 激光 | 激光 | 电子束 |
| 使用的材料 | 球形金属粉末具有单个熔化温度；包括铝合金，钛，不锈钢，工具钢和某些合金 | 带有变化熔点的球形金属粉末；包括不锈钢，钛合金，镍合金，贵金属和工具钢 | 球形金属粉末，例如钛合金，钴铬合金，镍超合金和其他高性能材料 |
| 过程 | 激光完全融化粉末以形成致密的零件 | 激光烧结（融化粉末，但没有完全液化） | 电子束在真空环境中融化粉末 |
| 构建体积 | 通常小到中等（通过机器而变化） | 通常小到中等（通过机器而变化） | 与SLM/DML相比，通常可用的构建量更大 |
| 建立速度 | 中等（取决于激光功率和部分复杂性） | 中等（随材料和零件大小而变化） | 较慢（由于使用电子束和真空环境） |
| 印刷零件属性 | 内部孔隙率小于0.2-0.5％；高密度和出色的机械强度 | 该部分性质类似于SLM，但由于烧结过程，轻微的孔隙率可能更明显 | 孔隙率通常很低，但由于构建速度较慢和过程中较大的层厚度，它可能比SLM略高 |
| 维度的准确性 | ±0.1 mm | ±0.1 mm | ±0.1 mm |
| 典型的构建尺寸 | 250 x 150 x 150毫米 （最多500 x 280 x 360毫米） | 250 x 150 x 150毫米 （最多500 x 280 x 360毫米） | 500 x 500 x 380毫米或更大 |
| 常见的层厚度 | 20-50μm | 20-50μm | 50-150μm |
| 支持 | 总是需要 | 总是需要 | 总是需要 |
| 典型的表面粗糙度 | RA8-10μm | RA8-10μm | RA20-60μm |
| 每部分费用 | $$$$$ | $$$$$ | $$$$$$ |
| 关键应用程序 | 具有高几何复杂性（有机，拓扑优化结构）的零件需要出色的材料特性，以提高苛刻应用的效率 | 类似于SLM | 需要强，弹性零件的高性能应用，尤其是在航空航天和医疗植入物中，需要钛合金和其他高强度材料 |
粘合剂喷射最初用于创建砂岩的全彩色原型和型号。随着时间的流逝，它在制造金属零件方面越来越受欢迎，尤其是由于其批处理生产能力。在金属粘合剂喷射过程中，一层金属粉末散布在整个平台上。然后，配备有喷墨喷嘴的马车然后通过粉末床，沉积结合剂的液滴（通常是聚合物和蜡的混合物），以将金属颗粒粘合在一起。一层层完成后，构建平台就会向下移动，并应用了新的粉末层。此过程重复直到整个部分构建。
金属粘合剂射流中的打印步骤发生在室温下，消除了诸如扭曲和内部应力之类的问题，这些问题可能会在DML和SLM等过程中发生。不需要支持结构。但是，印刷部分保持“绿色”状态，这意味着它仍然脆弱，需要进一步处理。
有两个常见的后处理步骤用于将“绿色”部分转化为完全固体的金属组件：
金属粘合剂喷射的特性
| 财产 | 金属粘合剂喷射 |
| 使用的材料 | 目前仅限于不锈钢（例如316L，17 4PH），工具钢（例如H13），青铜/铜合金和Inconel 625 |
| 建立速度 | 在所有金属3D打印技术中最快的；床通常密集地包装有许多小零件 |
| 印刷零件属性 | 烧结后〜1–2％残留孔隙度；拉伸强度与铸造金属相当，但由于内部空隙，疲劳寿命显着较低 |
| 维度的准确性 | ±0.2 mm（试验后±0.1） |
| 典型的构建尺寸 | 250×175×200mm（高达400×300×200mm） |
| 常见的层厚度 | 早期系统运行35–50µm，高吞吐量系统高达100µm） |
| 支持 | 不需要 |
| 典型的表面粗糙度 | Ra10–15µm作为烧结的零件 |
| 每部分费用 | $$$（更快的构建，没有支持废物） |
| 关键应用程序 | 低至中等的功能原型和复杂组件，其中吞吐量和单位成本比最大的机械性能重要 |
金属挤出是塑料经典FDM过程的一种变体，但它使用了通常由聚合物和/或蜡结合在一起的金属颗粒组成的金属丝或杆，而是使用金属丝或棒，因此有时被称为细丝材料挤出。
该杆或细丝通过加热的喷嘴挤出，并逐层沉积，以基于CAD模型构建零件。同时，如有必要，建立支持结构。支撑与零件之间的接口用陶瓷支撑材料打印，以后易于手动删除。需要后处理所得的“绿色”部分，以使用类似（但不相同）的粘合剂喷射的步骤成为金属。首先将“绿色”部分浸泡或热处理，以去除大多数聚合物/蜡粘合剂（脱落），然后在炉子中烧结，因此金属颗粒将其融合成密集的，完全金属的碎片。在烧结过程中，零件在每个方向上缩小了大约15-20％，因此CAD模型会提前缩放，并且可能需要进行一些试验调整。
金属融合沉积建模的特性
| 财产 | 金属融合沉积建模 |
| 使用的材料 | 目前非常局限于316L，17 4PH，H13，铜/青铜合金和Inconel 625 |
| 建立速度 | 缓和;比粘合剂喷射慢，但是设置/迭代比SLM便宜，更简单 |
| 印刷零件属性 | 密度〜90–97％（髋关节最高〜98％）；拉伸强度大致含量/铸件，通常比锻造低20-40％；残余孔隙率降低疲劳强度 |
| 维度的准确性 | 典型±0.30mm;调音和收缩补偿后可实现的±0.15–0.20mm |
| 典型的构建尺寸 | 250×220×200mm |
| 常见的层厚度 | 100–200µm |
| 支持 | 必需的 |
| 典型的表面粗糙度 | RA 10–20µm在烧结的表面上 |
| 每部分费用 | $$（低机/材料成本） |
| 关键应用程序 | 功能性金属原型，自定义工具和一个关闭/低容量零件，成本和简单性比峰值性能更重要 |
定向能量沉积（DED）使用聚焦的热源，通常是激光，电子束或电/等离子体弧，在工件上创建一个熔体池，而金属粉末或电线被送入其中，用珠子用珠子进行建筑物材料珠。因为打印头可以自由移动（通常在多轴见或机器人上），并且不受粉末床的限制，因此DED非常适合修复或添加现有零件的功能，并产生大型的，近乎净形状的组件。贸易折扣是粗珠几何形状，粗糙的表面，粗糙的表面，粗糙的热量输入以及可以介绍驻留率的大量热量，因此通常需要居住式且均需进行热处理，以达到最终的良好的态度和固定量。
定向能量沉积的特征（DED）
| 财产 | 定向能量沉积 |
| 能源 | 聚焦激光，电子束或电/等离子体电弧 |
| 使用的材料 | 与SLM相似的合金系列；标准焊接电线和许多可焊接粉可用 |
| 建立速度 | 与（或以下）粘合剂喷射相媲美 |
| 印刷零件属性 | 〜95–99％的密度（电线进料通常高于粉末）；焊接具有定向性能的微观结构；适当的热处理后，拉伸强度可以接近锻造 |
| 维度的准确性 | 典型±0.5–1.0mm |
| 典型的构建尺寸 | 通常是四个中最大的 |
| 常见的层厚度 | 0.3–1.5mm（电线）或0.2-0.8mm（粉末），具体取决于喷嘴和电源 |
| 支持 | 通常不需要；通过路径计划或临时固定装置处理的悬垂 |
| 典型的表面粗糙度 | RA> 20–40µm |
| 每部分费用 | $$ - $$$（设备昂贵，但高沉积率降低了大零件/维修的成本） |
| 关键应用程序 | 维修/翻新，功能添加，大结构组件，靠近净形空白，用于随后的加工 |
尽管使用不锈钢，钛和铝合金等广泛使用的工程金属可用于金属3D打印，但在常规制造中使用的许多其他高性能或定制合金仍然很难为AM提供或资格供应AM。由于可打印的粉末通常被气体雾化为球形，尺寸狭窄且氧气低，因此制造成本很高，可提供较少的合金，并且仍然以相对较低的产量生产。也就是说，可用于金属3D打印的金属数量正在迅速增长。今天，工程师可以从包括基于镍的铬铬系统在内的合金中进行选择，这些材料众所周知，这些物质很难在传统上进行机加工。
以下是一些普通AM金属的例子，其中不锈钢，钛和铝仍然是最广泛使用的：
当您只需要一些复杂的高性能金属零件时，基于工具的方法会缓慢且昂贵。金属3D打印避免使用工具，并使复杂的几何形状直接。对于简单的设计或大量，CNC加工或铸造通常更便宜，更快。以下是金属3D打印与跨关键方面的减法（CNC加工）和形成性（铸造）过程的概述。
| 方面 | 金属3D打印 | CNC加工 | 金属铸造 |
| 设计自由 | 非常适合复杂/内部频道，晶格，零件合并 | 受工具访问和切割器几何形状限制 | 适合有机外部形状，但需要草稿/核心以及与完全封闭的频道的斗争 |
| 工具 /设置 | 没有模具或切割工具；仅切片/支持设置 | 没有模具，但是需要进行固定和凸轮编程 | 需要模具/模具/核心；高前期时间和成本 |
| 交货时间（原型） | 几个小时 - 周 | 天（编程 +加工） | 几周 - 几个月（工具构建） |
| 单位成本与数量 | 平坦/高度；高音量缩放很差 | 随着音量的增加而减小，但每个部分仍然需要机器时间。 | 高体积非常低；工具后出色的规模经济经济 |
| 维度的准确性 | 缓和;收缩/热效应，过程依赖性（PBF的±0.1-0.3mm）。 | 高的; ±0.01–0.05mm在精确特征上常见 | 缓和; ±0.1-0.5mm典型（投资<砂） |
| 表面饰面（原始） | 粗糙（RA〜5–20+µm）;经常需要完成 | 良好 - 外观 | 公平 - 豪华；通常需要加工/抛光 |
| 机械性能 | 在适当的HT/HIP之后，可以接近锻造力量，但由于孔隙率和表面，疲劳通常会降低；推荐压力缓解/臀部 | 使用锻炼→可预测的高机械性能 | 铸造微观结构；拉伸和疲劳特性通常低于锻造，但可以通过热处理（有时是髋关节）改善 |
| 零件大小 | 受构建室的限制（DED除外） | 受机器信封的限制；存在大型磨坊 | 非常大的零件可行（沙子铸造，投资铸造） |
| 材料范围 | 增长但合格的合金较少 | 几乎所有可加工的金属 | 非常广泛；大多数合金可铸造，尽管有些很难 |
| 废物 /材料效率 | 低的;未使用的粉末经常回收 | 高芯片废物（除非单独回收） | 中等废物（门控/立管废料） |
| 后处理 | 支持去除，热处理，髋关节，加工耐受性 | 毛刺，可能的热处理，完成 | 训练，热处理，加工到最终公差 |
| 最好的用例 | 复杂，低体积，高价值零件；快速迭代；内部频道/格子 | 耐受性紧密，体积中等的精密零件 | 大量或非常大的零件可以摊销工具成本 |
1。几何驱动性能
内部通道，晶格填充，保形冷却路径和合并，一块组件很难或不可能加工或铸造。
2。低量
如果您仅需要1-50个零件，例如原型，飞行员运行或备件，则基于工具的方法很少会得到回报。添加剂制造避免了模具和模具，以使单位成本相对平稳且合理。
3。快速设计迭代
只需更新CAD文件，重新切片和打印 - 没有新的固定装置或模具即可。可以对CNC进行重新编程，但通常仍然需要固定/工具更改，而铸造几乎总是需要新的或修改的工具。
4。交货时间比单位成本更重要
通常可以在几天内打印复杂的金属零件，比建造和证明铸造工具所需的6-8周更快。对于AOG（地面上的飞机）情况或紧急工具，速度每件价格胜过。
5。难以机械合金
Inconel，Co CR和其他超级合金的剪裁昂贵：它们很艰难，快速工作并破坏工具。金属3D打印跳过最切割，避免了工具磨损和热量问题。 SLM或EBM等高能量过程甚至可以从超高熔点金属（例如钨（3422°C））中构建组件，这些金属几乎无法有效地机加工。
6。最小化材料废物（购买比率）
传统的加工可以废除80-90％的航空航天坯料。使用粉末床AM，大多数未使用的粉末可以被过滤和重复使用，因此您更接近净形状。例如，钛托可能只需要〜1.2×最终质量而不是〜6倍。
7。按需或现场生产
您使用它们的备件slashes库存和物流。离岸钻机可以在现场打印一个自定义不锈钢阀门，而不是等待数周的加工替换。
8。维修或添加现有零件的功能
定向能量沉积重建磨损的涡轮刀片或将老板添加到昂贵的住房中。沉积后，CNC完成恢复了精确的轮廓，通常比整个部分再制造便宜。
9。拓扑优化和轻巧
我可以让您实现有机，优化的几何形状，以消除非负载轴承质量。用晶格填充物重新设计的航空航天铰链可以在保持强度的同时减轻40％的重量，结果对磨坊或铸造不切实际。
10。组装合并
打印一个集成的部分，而不是加工，然后将许多作品固定在一起。例如，具有多个泄漏路径的12件液压歧管可以成为带有内部通道的单个印刷块。这意味着更少的紧固件，较少的接头，更少的装配时间和更高的可靠性。
11。定制或分级材料
在不同区域需要利基合金或不同的特性吗？某些AM系统（尤其是DED）可以在构建过程中切换粉末或电线以创建组成梯度。研究团队打印具有较软区域的Ti – NB植入物，用于骨骼整合和较硬的负载轴承，这都是一方面的。
金属3D打印通常比塑料更昂贵，因为在三个方面的成本要高：设备，材料和后加工操作。以下各节详细讨论了每个部分。
金属打印机要复杂得多：高功率激光器或电子梁，惰性气体或真空室，多激光扫描系统，精密光学元件和受控粉末输送 - 都比FDM或光聚合机机器更昂贵。典型的价格范围是技术：
金属3D打印材料的成本也比典型的塑料高。在金属原料中，雾化粉末是最昂贵的，因为它必须以高球体，狭窄的颗粒大小范围和非常低的氧气含量产生。 DED的电线通常比粉末便宜，而聚合物结合的金属丝（用于金属FDM中）仍然更便宜。
支撑清除，缓解压力周期，髋关节，CNC饰面和表面处理可以增加每个构建或每个零件的数百甚至数千美元。活页夹喷射和金属FDM还需要脱丝和烧结，这增加了炉子的时间和成本。
下表是典型的DMLS/SLM成本贡献者的细分。请注意，后处理如何占总数的很大份额。
| 生产步骤 | 手术 | 典型的成本* |
| 制造业 | 金属粉 | $ 200–每公斤500美元（材料依赖） |
| 机器时间（一个构建板） | $ 2,000- $ 4,000 | |
| 后处理 | 压力缓解周期 | $ 500– $ 600 |
| 零件/支持删除 | $ 100– $ 200 | |
| 热处理 /臀部 | $ 500– $ 2,500 | |
| CNC加工 | $ 500– $ 2,000 | |
| 表面精加工 /涂料 | $ 200– $ 500 |
*实际数字随几何形状，批量尺寸，材料，区域以及商店如何分配开销而变化。根据零件尺寸，单个构建板可以容纳1-12个零件（或更多）。
此外，易消耗的惰性气体，炉子和激光功率，粉末筛分和测试，灰尘爆炸/氧化安全措施以及持续的维护和校准都使金属3D打印的运行成本显着高于塑料印刷品。
金属3D打印的潜力远远超出了当今的航空航天和医疗用途。随着越来越多的合金，更智能的机器和更轻松的后处理上网，许多领域的公司将使用它来验证现实世界的性能并削减定制，复杂的金属零件的成本。如果您正在考虑通过Metal AM扩展功能，取得联系. Our team can help you decide when and how it makes sense.
几乎我们日常使用的每一种产品，从智能手机到汽车，其起源都可以追溯到制造过程。这些流程不仅决定产品的质量和生产效率，还直接影响企业的成本控制和市场竞争力。在本文中，我们将定义制造工艺，深入研究它们的类别和各种方法。现在让我们开始探索它们的广泛含义！
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聚酰胺是所有包含酰胺键的聚合物的一般项。尼龙最初是杜邦（Dupont）为工业和消费者应用开发的合成聚酰胺PA6和PA66的商标。尽管尼龙是聚酰胺的子集，但两个术语并不完全可互换。在本文中，我们将探讨聚酰胺和尼龙之间的关系，并详细比较其关键特性和性能。 什么是聚酰胺？ 聚酰胺（PA）是一类高分子量的聚合物，其重复单元与酰胺（-co-NH-）键相连。聚酰胺可以是天然的或合成的。天然聚酰胺包括羊毛，丝绸，胶原蛋白和角蛋白。合成聚酰胺可以分为三类： 脂肪族聚酰胺（PA6，PA66，PA11，PA12）：非常适合通用工程。他们平衡力量，韧性，耐磨性和以合理的成本处理易于处理。 芳族聚酰胺（例如Kevlar®和Nomex®）：最适合极端性能。像Kevlar®之类的Para-aramids具有出色的拉伸强度和切割的电阻，而Nomex®之类的元弧菌则以固有的火焰抗性和热稳定性而珍贵。它们很昂贵且不融化，因此零件形状和制造路线更有限。 半芳族聚酰胺（PPA，PA6T，PA6/12T）：针对高温工程。它们在升高的温度下保持刚度和尺寸，并很好地处理许多汽车液。它们可以进行融化处理（注入/挤出），但在较高的熔体温度下运行，需要仔细干燥。成本位于脂肪族PA和芳香虫之间。 它们具有增加的结晶度，良好的热和耐化学性，并且由于分子链之间的氢键而引起的水分吸收趋势，尽管这些特性的程度因类型而变化很大。它们的机械性能（拉伸强度，弹性模量，断裂时伸长）与链刚度和结晶性紧密相关：这些材料越高，材料的更硬且越强，但也越脆。较低的值会导致更柔软，更坚固的材料。 聚酰胺的普通等级 以下是最常见的合成聚酰胺等级，其关键特性和典型应用的摘要。 年级通用名称单体碳计数聚合拉伸强度（MPA）弹性模量（GPA）熔化温度（°C）HDT（°C，干，1.8 MPa）吸收水分（％） @50％RH耐化学性PA6尼龙6（合成）Caprolactam（ε-Caprolactam）6开环聚合60–751.6–2.5220–22565–752.4–3.2（〜9–11％饱和） 良好的油/燃料耐药性；对强酸/碱敏感PA66尼龙6,6六甲基二胺 +脂肪酸6+6缩聚70–852.5–3.0255–26575–852.5–3.5（约8–9％饱和） 与PA6相似，抗溶剂抗性稍好PA11基于生物的聚酰胺11-氨基酸酸11自调50–65 1.2–1.8185–19055–651.5–2.0优异的耐化学性，盐喷雾，耐燃料PA12长链聚酰胺Lauryl lactam12开环聚合45–551.6–1.8178–18050–600.5–1.0类似于PA11；出色的耐化学性PA46高温聚酰胺四甲基二氨酸 +脂肪酸4+6缩聚80–1003.0–3.5〜295160–1702.0–3.0（饱和时较高） 出色的高为高温，油和耐磨性凯夫拉para-aramidp-苯基二胺 + terephathaloyl氯化物 - 缩聚3000-360070–130没有融化；分解> 500°C 保留最大〜300°C的性能；分解> 500°C 3–7（水分恢复 @65％RH） 对大多数化学物质的抵抗力；紫外线敏感 如何识别聚酰胺 您可以通过简单的动手测试来快速筛选聚酰胺 - 开始进行燃烧测试（它们融化，然后用黄色的蓝色火焰燃烧，散发出类似芹菜的气味，并留下坚硬的黑色珠子）或热针测试（它们用相同的气味柔软地柔软地软化）。请注意，PA6/PA66（密度约1.13–1.15 g/cm³）沉入水中，而PA11/PA12（≈1.01–1.03 g/cm³）等长链等级可能会漂浮在水中或稀释酒精。对于确定的实验室ID，请使用FTIR光谱检测特征性N – H伸展（〜3300cm⁻为）和C = O strave（〜1630cm⁻⁻），并使用DSC确认熔点（PA12≈178°C，PA6≈215°C，Pa666 ≈26〜26〜26Y≈2600°C）。 什么是尼龙？ 尼龙是合成聚酰胺最著名的子集。实际上，当人们在塑料或纺织品中说“聚酰胺”时，几乎总是指尼龙型材料。 最广泛的商业广告尼龙 - 像尼龙6，尼龙6/6，尼龙11和尼龙12一样，是脂肪族聚酰胺。他们的半晶微观结构和牢固的氢键结合使它们具有强度，韧性，耐磨损性以及良好的热量和耐化学性能的一般工程。它们可以通过多种传统制造和添加剂技术来处理多功能且可靠，使其成为长期以来的主食工程塑料。 如何识别尼龙 总体而言，用于鉴定尼龙和聚酰胺的方法（在现场和实验室中）基本相同。主要区别在于，尼龙等级需要更精确的标准才能准确区分。在实验室环境中，差异扫描量热法（DSC）通常用于测量熔点并查明特定等级。密度测试提供了一种将长链尼龙（PA11/PA12）与短链尼龙（PA6/PA66）分开的快速方法。当需要进一步确认时，可以应用诸如X射线衍射（XRD）或熔体流速（MFR）分析之类的技术，以更高精度将6系与11/12系列材料区分开。 聚酰胺和尼龙的常见特性 “聚酰胺”和“尼龙”通常可以互换使用，尽管尼龙只是一种类型的聚酰胺。本节详细介绍了他们的共同属性。 组成和结构 聚酰胺的特征是在其主链中重复酰胺（-co-NH-）键，但可以从许多单体中合成。脂肪族聚酰胺是由直链单元（例如ε-丙二酰酰胺，六甲基二胺与脂肪酸或11-氨基酸苯甲酸）建造的，而芳香族芳香族将刚性芳族掺入链中。单体的选择和聚合方法决定了链的柔韧性，结晶度和氢键密度，这反过来影响机械强度，热稳定性以及对油，燃料和许多化学物质的耐药性。 尼龙是由窄单体组制成的脂肪族聚酰胺的子集。常见的尼龙等级包括PA6，由ε-丙二烯酰胺和PA6,6制成的PA6，由用脂肪酸冷凝六甲基二胺产生。它们均匀的链条段和牢固的氢键创建了一个半晶网络，可提供拉伸强度，韧性，耐磨性和适度耐热性的平衡组合。 熔点 聚酰胺（包括尼龙的）熔点由四个主要因素决定：单体化学结构，结晶度，氢键密度和链柔韧性。通常，更多且定期间隔的氢键和更高的结晶度提高了熔化温度。相反，破坏晶体形成的柔性链节降低了熔点。例如，在178–180°C左右融化的长链，低结晶聚酰胺，例如PA6和PA6/6之间的常见尼龙和大约215°C和265°C之间的常见尼龙，以及刚性芳香族聚酰胺（例如Kevlar）在大气压下不融化，而在大气压力下则融化，而不是在高于50000000000000000000000000000000000000000°乐的压力下。 拉伸力量和韧性 通常，尼龙提供了强度和韧性的平衡组合，而其他聚酰胺提供了更广泛的性能调整。在高强度端，诸如Kevlar®之类的芳香芳烃达到了纤维抗拉的强度，高达约3.6 GPa（〜3600 MPa），并在弹道影响下具有excel能量吸收。另一方面，PA11和PA12（PA12）的长链脂肪族聚酰胺一些拉伸强度（〜45-60 MPa）以获得出色的延展性和高影响力。常见的尼龙（PA6和PA6,6）位于中间，提供约60–85 MPa的干抗拉强度和平衡的冲击电阻，使其成为承受负载，耐受耐受耐受性的零件的流行选择。 戴阻力 […]
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