ความแตกต่างระหว่าง PA 6 และ PA 12 คืออะไร?

ป้า 6 กับ ป้า 12: สรุปความแตกต่างหลัก

PA 6 (Polyamide 6 หรือที่เรียกว่า Nylon 6) และ ป้า 12 (Polyamide 12 หรือที่เรียกว่า Nylon 12) เป็นทั้งเทอร์โมพลาสติกเชิงวิศวกรรมจากตระกูลโพลีเอไมด์ แต่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในโครงสร้างโมเลกุล การดูดซับความชื้น ความทนทานต่อสารเคมี สมบัติทางกล และพฤติกรรมในการแปรรูป ตัวเลขในชื่อหมายถึงจำนวนอะตอมของคาร์บอนในสายโมโนเมอร์ โดย PA 6 ทำจากคาโปรแลคตัม (6 คาร์บอน) ในขณะที่ ป้า 12 มาจากลอโรแลคตัม (12 คาร์บอน) ความแตกต่างทางโครงสร้างที่ดูเหมือนเรียบง่ายนี้ทำให้เกิดพฤติกรรมของวัสดุที่แตกต่างกันอย่างมากในการใช้งานจริง

กล่าวโดยย่อ: PA 6 มีความแข็งสูงกว่า ความแข็งแรงเชิงกลดีกว่า และต้นทุนที่ต่ำกว่า ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างและรับน้ำหนัก PA 12 มีความเป็นเลิศในด้านความเสถียรของมิติ การดูดซับความชื้นต่ำ และความยืดหยุ่น ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับท่อ ท่อน้ำมันเชื้อเพลิง และการใช้งานกลางแจ้งที่ความต้านทานต่อความชื้นเป็นสิ่งสำคัญ เมื่อมีการเสริมใยแก้ว — ขึ้นรูป วัสดุ PA6 GF — ช่องว่างด้านประสิทธิภาพกับ PA 12 ในความแข็งแกร่งนั้นกว้างขึ้นอีกตามความโปรดปรานของ PA 6

โครงสร้างโมเลกุลและความหนาแน่นของกลุ่มเอไมด์

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่าง PA 6 และ PA 12 อยู่ที่ความถี่ที่หมู่เอไมด์ (-CO-NH-) ปรากฏตามแกนหลักของโพลีเมอร์ ใน PA 6 พันธะเอไมด์เกิดขึ้นทุกๆ 6 อะตอมของคาร์บอน ใน PA 12 ระยะห่างขยายเป็นคาร์บอน 12 อะตอมระหว่างแต่ละส่วนเชื่อมต่อเอไมด์

หมู่เอไมด์เป็นกลุ่มที่ชอบน้ำ โดยดึงดูดและจับโมเลกุลของน้ำผ่านพันธะไฮโดรเจน ซึ่งหมายความว่า PA 6 ซึ่งมีความหนาแน่นของกลุ่มเอไมด์สูงกว่า จะดูดซับความชื้นได้มากกว่า PA 12 อย่างมีนัยสำคัญ PA 6 สามารถดูดซับความชื้นได้มากถึง 9–11% ที่ความอิ่มตัวของน้ำ ในขณะที่ PA 12 ดูดซับได้เพียงประมาณ 1.5–2.5% นี่ไม่ใช่ความแตกต่างเพียงเล็กน้อย — มันส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของมิติ สมรรถนะทางกล และคุณสมบัติทางไฟฟ้าตลอดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์

สายอะลิฟาติกที่ยาวกว่าใน PA 12 ยังช่วยให้โซ่เคลื่อนที่ได้มากขึ้นและอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วลดลงอีกด้วย PA 12 ยังคงความยืดหยุ่นแม้ที่อุณหภูมิต่ำถึง -40°C ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสายน้ำมันเชื้อเพลิงและสายเบรกของยานยนต์ในการใช้งานในสภาพอากาศหนาวเย็น

การเปรียบเทียบคุณสมบัติที่สำคัญ: PA 6 กับ PA 12

ตารางด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบทางเทคนิคแบบเทียบเคียงกันของคุณสมบัติของวัสดุที่สำคัญที่สุดสำหรับวิศวกรออกแบบที่เลือกระหว่างโพลีเอไมด์ทั้งสองชนิดนี้

การดูดซับความชื้นและความเสถียรของมิติ

การดูดซับความชื้นเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ทำให้ PA 6 จาก PA 12 แตกต่างในทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติ ชิ้นส่วน PA 6 สามารถเปลี่ยนขนาดได้มากถึง ความยาว 1.5–2.0% เนื่องจากพวกมันดูดซับความชื้นในบรรยากาศเมื่อเวลาผ่านไปหลังการขึ้นรูป สิ่งนี้ทำให้ส่วนประกอบที่มีความแม่นยำซึ่งทำจาก PA 6 ที่ไม่เสริมแรงนั้นท้าทายที่จะใช้ในการประกอบที่มีความทนทานต่ำ เว้นแต่จะมีการปรับสภาพในการออกแบบ หรือใช้การเสริมใยแก้วเพื่อลดการเปลี่ยนแปลงขนาด

ในทางตรงกันข้าม PA 12 แสดงการเปลี่ยนแปลงมิติน้อยกว่า 0.5% ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ซึ่งทำให้คาดการณ์ได้มากขึ้นในการให้บริการ และเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักที่นักออกแบบเลือก PA 12 สำหรับตัวเชื่อมต่อไฮดรอลิก ข้อต่อที่มีความแม่นยำ และท่อเจาะขนาดเล็กที่ความพอดีและการทำงานต้องสม่ำเสมอตลอดสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นที่เปลี่ยนแปลง

ความชื้นยังส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลด้วย ชิ้นส่วน PA 6 ที่ทดสอบแบบแห้งเมื่อขึ้นรูปอาจแสดงค่าความต้านทานแรงดึง 80 MPa แต่หลังจากปรับสภาพให้มีปริมาณความชื้นสมดุลที่ความชื้นสัมพัทธ์ 50% ค่านี้อาจลดลงเหลือประมาณ 55–60 MPa นี่เป็นข้อดีที่ต้องพิจารณาเมื่อระบุ PA 6 สำหรับการใช้งานด้านโครงสร้าง PA 12 แสดงการเปลี่ยนแปลงน้อยกว่ามาก — คุณสมบัติทางกลที่มีเงื่อนไขยังคงใกล้เคียงกับค่าแห้ง ซึ่งทำให้ข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุง่ายขึ้นสำหรับนักออกแบบ

PA 6 เสริมใยแก้ว: วัสดุ PA6 GF ใดที่นำมาสู่โต๊ะ

เมื่อเติมใยแก้วลงใน PA 6 ผลลัพธ์ของวัสดุ PA6 GF (ที่มีจำหน่ายทั่วไปในชื่อ PA6 GF15, PA6 GF30, PA6 GF50 ฯลฯ โดยตัวเลขจะระบุปริมาณใยแก้วตามเปอร์เซ็นต์น้ำหนัก) จะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในด้านความแข็งและความแข็งแรง นี่เป็นหนึ่งในกลยุทธ์การเสริมแรงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในพลาสติกวิศวกรรม

ใยแก้วเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของ PA 6 อย่างไร

PA6 GF30 (PA 6 เสริมใยแก้ว 30%) เป็นเกรดที่ระบุโดยทั่วไป มันมอบ:

• ความต้านทานแรงดึงของ 170–190 เมกะปาสคาล มากกว่าสองเท่าของ PA 6 ที่ไม่เสริมแรง
• โมดูลัสแรงดัดงอของ เกรดเฉลี่ย 8–10 เทียบกับ 2.5–3.2 GPa สำหรับ PA 6 ที่เรียบร้อย
• การดูดซับความชื้นลดลง — ตัวใยแก้วเองไม่ดูดซับน้ำ ดังนั้นการดูดซึมความชื้นอย่างมีประสิทธิภาพในคอมโพสิตจึงต่ำกว่าใน PA 6 ที่เรียบร้อยอย่างมาก
• ความเสถียรของมิติที่ได้รับการปรับปรุง — การหดตัวและการหดตัวหลังการขึ้นรูปจะลดลง แม้ว่าการหดตัวแบบแอนไอโซทรอปิกจะกลายเป็นข้อพิจารณาใหม่เนื่องจากการวางแนวของไฟเบอร์
• อุณหภูมิการโก่งตัวของความร้อนเพิ่มขึ้นเป็นรอบๆ 200–210°ซ (เทียบกับ ~185°C สำหรับ PA 6 แบบเรียบร้อยที่โหลด 1.8 MPa)

วัสดุ PA6 GF ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในท่อร่วมไอดีของยานยนต์ ฝาครอบเครื่องยนต์ ขายึดโครงสร้าง ตัวเรือนไฟฟ้า และส่วนประกอบปั๊มอุตสาหกรรม การผสมผสานระหว่างความแข็งสูง ทนความร้อนได้ดี และต้นทุนวัตถุดิบที่ค่อนข้างต่ำ ทำให้ PA6 GF30 เป็นหนึ่งในสารประกอบทางวิศวกรรมที่คุ้มค่าที่สุดในตลาด

PA6 GF กับ PA 12: การเปรียบเทียบโดยตรง

เมื่อเปรียบเทียบวัสดุ PA6 GF กับ PA 12 ที่ไม่เสริมแรง ตัวเลือกจะมีความเหมาะสมยิ่งขึ้น PA6 GF30 จะมีประสิทธิภาพเหนือกว่า PA 12 อย่างมากในด้านความแข็งและความต้านทานความร้อน แต่ PA 12 จะยังคงชนะในด้านความยืดหยุ่น ความทนทานต่อสารเคมีต่อเชื้อเพลิงและของไหลไฮดรอลิก และมีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ หากการใช้งานต้องการชิ้นส่วนโครงสร้างที่แข็งแกร่งซึ่งทำงานที่อุณหภูมิสูง PA6 GF คือผู้ชนะที่ชัดเจน หากชิ้นส่วนนั้นเป็นสายน้ำมันเชื้อเพลิงแบบยืดหยุ่นหรือตัวเชื่อมต่อที่สัมผัสกับน้ำมันเบรกและอุณหภูมิในฤดูหนาวที่ -30°C PA 12 ยังคงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม

ความทนทานต่อสารเคมี: โดยที่ PA 12 มีประสิทธิภาพเหนือกว่า

PA 12 มีความทนทานต่อสารเคมีหลายชนิดได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับ PA 6 ความหนาแน่นของกลุ่มเอไมด์ที่ต่ำกว่าทำให้ทนทานต่อการไฮโดรไลซิสและการโจมตีจากกรด ด่าง และตัวทำละลายอินทรีย์ได้มากขึ้น ในการใช้งานด้านยานยนต์ สิ่งนี้แปลว่ามีความทนทานต่อ:

• เชื้อเพลิง รวมถึงเอทานอลผสม (E10, E85) และดีเซล
• น้ำมันไฮดรอลิกและน้ำมันเบรก (DOT 4 และ DOT 5.1)
• ซิงค์คลอไรด์และเกลือถนนแคลเซียมคลอไรด์
• จาระบีและน้ำมันหล่อลื่นยานยนต์

PA 6 ทำงานได้ดีเพียงพอในสภาพแวดล้อมต่างๆ เหล่านี้ แต่สามารถแสดงการแตกร้าวของความเค้นเมื่อสัมผัสกับซิงค์คลอไรด์ภายใต้ภาระทางกล ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการแตกร้าวของความเครียดจากสิ่งแวดล้อม (ESC) ในอดีตปัญหานี้เคยเกิดขึ้นกับคลิปและฉากยึด PA 6 ในสภาพแวดล้อมใต้ท้องรถซึ่งมีคราบเกลือบนถนนปะปนอยู่ PA 12 มีความไวต่อความล้มเหลวประเภทนี้น้อยกว่าอย่างมาก

สำหรับการใช้งานทางเภสัชกรรมและการสัมผัสกับอาหาร PA 12 ยังมีข้อได้เปรียบด้านกฎระเบียบในบางตลาด เนื่องจากมีปริมาณที่สามารถสกัดได้ต่ำกว่าและเคมีพื้นผิวที่เสถียรมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

การประมวลผลความแตกต่างระหว่าง PA 6 และ PA 12

วัสดุทั้งสองเป็นเทอร์โมพลาสติกที่ผ่านกระบวนการฉีดขึ้นรูปและการอัดขึ้นรูปเป็นหลัก แต่จุดหลอมเหลวและความไวต่อความชื้นที่แตกต่างกันทำให้เกิดข้อกำหนดในการแปรรูปที่แตกต่างกัน

ข้อกำหนดในการทำให้แห้ง

เนื่องจากการดูดซับความชื้นสูง PA 6 มีความไวต่อการย่อยสลายแบบไฮโดรไลติกเป็นพิเศษในระหว่างกระบวนการผลิตหากไม่ได้ทำให้แห้งอย่างเหมาะสม โดยทั่วไปสภาวะการอบแห้งที่แนะนำสำหรับ PA 6 คือ 80°C เป็นเวลา 4-8 ชั่วโมง ในเครื่องอบลดความชื้นเพื่อให้ได้ปริมาณความชื้นต่ำกว่า 0.2% หากไม่ทำให้ PA 6 แห้งอย่างถูกต้องจะส่งผลให้เกิดรอยสเปรย์ น้ำหนักโมเลกุลลดลง และคุณสมบัติทางกลในชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปลดลง วัสดุ PA6 GF มีข้อกำหนดในการทำให้แห้งเหมือนกัน

โดยทั่วไปแล้ว PA 12 มีความสามารถในการดูดความชื้นต่ำกว่ามาก 80°C เป็นเวลา 2–4 ชั่วโมง ก็เพียงพอแล้ว สิ่งนี้สามารถมอบความได้เปรียบด้านประสิทธิภาพการประมวลผลในการผลิตปริมาณมาก

อุณหภูมิหลอมเหลวและอุณหภูมิแม่พิมพ์

PA 6 ได้รับการประมวลผลที่อุณหภูมิหลอมเหลว 240–280°C ในขณะที่ PA 12 ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200–240°C อุณหภูมิการประมวลผลที่ต่ำกว่าสำหรับ PA 12 สามารถลดการใช้พลังงานและรอบเวลาได้ในบางกรณี อย่างไรก็ตาม จุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่าของ PA 12 ยังหมายความว่ามีอุณหภูมิการใช้งานต่อเนื่องต่ำลง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการระบุชิ้นส่วนสำหรับสภาพแวดล้อมที่ร้อน เช่น ส่วนประกอบใต้ฝากระโปรงรถยนต์

การหดตัวและการบิดเบี้ยว

PA 6 ที่ไม่เสริมแรงจะหดตัวแบบไอโซโทรปิกที่ประมาณ 1.0–1.5% ในระหว่างการขึ้นรูป วัสดุ PA6 GF แสดงการหดตัวแบบแอนไอโซทรอปิก — ต่ำกว่าในทิศทางการไหล (ประมาณ 0.2–0.5%) และสูงกว่าในทิศทางตามขวาง (ประมาณ 0.6–1.2%) ซึ่งจะต้องคำนึงถึงในการออกแบบแม่พิมพ์เพื่อป้องกันการบิดเบี้ยว PA 12 แสดงการหดตัวปานกลางประมาณ 0.8–1.5% และคาดการณ์ได้ดีกว่าในชิ้นส่วนที่มีผนังบางเนื่องจากมีความยืดหยุ่นโดยธรรมชาติ

ประสิทธิภาพเชิงความร้อนและการเสื่อมสภาพของความร้อนในระยะยาว

PA 6 มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า (220–225°C) และโดยทั่วไปมีสมรรถนะทางความร้อนที่ดีกว่า PA 12 (175–180°C) เมื่อเสริมด้วยใยแก้ว วัสดุ PA6 GF สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงถึง 130–150°ซ (พร้อมแพ็คเกจกันความร้อน) ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานใต้ฝากระโปรงรถยนต์

PA 12 ซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า มีอุณหภูมิบริการต่อเนื่องโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 100–110°C สำหรับการใช้งานที่ต้องสัมผัสกับความร้อนของเครื่องยนต์อย่างต่อเนื่องหรืออุณหภูมิโดยรอบที่สูงขึ้น นี่อาจเป็นข้อจำกัดที่ไม่ผ่านคุณสมบัติซึ่งผลักดันให้นักออกแบบหันไปใช้วัสดุ PA6 GF หรือแม้แต่โพลีเอไมด์ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า เช่น PA 46 หรือ PPA

มีเกรดเสถียรทางความร้อนของวัสดุทั้งสองให้เลือก โดยทั่วไปเกรด PA6 GF30 HS (เสถียรด้วยความร้อน) ระบุไว้สำหรับส่วนประกอบเครื่องยนต์ที่คาดว่าจะสัมผัสกับอุณหภูมิต่อเนื่องที่ 150°C โดยสามารถทนอุณหภูมิสูงสุดในระยะสั้นได้สูงสุดถึง 170°C เกรดที่มีความเสถียรทางความร้อนของ PA 12 จะขยายการให้บริการไปที่ประมาณ 120°C อย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นการปรับปรุง แต่ก็ยังต่ำกว่า PA6 GF ในการใช้งานที่เทียบเท่ากัน

การใช้งานทั่วไป: ในกรณีที่มีการใช้วัสดุแต่ละชนิด

โปรไฟล์คุณสมบัติที่แตกต่างกันของวัสดุ PA 6, PA6 GF และ PA 12 นำไปสู่โดเมนการใช้งานที่แตกต่างกันตามธรรมชาติ รายละเอียดต่อไปนี้สะท้อนถึงรูปแบบการใช้งานจริงในอุตสาหกรรมหลักๆ

PA 6 และ PA6 GF — พื้นที่การใช้งานหลัก

• ยานยนต์: ท่อร่วมไอดี (PA6 GF30/GF50), ฝาครอบเครื่องยนต์ (PA6 GF30 HS), ตัวเรือนตัวกรองอากาศ, ส่วนประกอบเข็มขัดนิรภัย, ระบบเหยียบ, ฝาครอบล้อ
• ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์: ตัวเรือนเซอร์กิตเบรกเกอร์ บล็อกขั้วต่อ ส่วนประกอบสวิตช์เกียร์ สายรัดสายเคเบิล ตัวเรือนมอเตอร์
• เครื่องจักรอุตสาหกรรม: เกียร์ แบริ่ง บูช ส่วนประกอบสายพานลำเลียง เรือนปั๊ม
• สินค้าอุปโภคบริโภค: ตัวเรือนเครื่องมือไฟฟ้า ส่วนประกอบของจักรยาน โครงกระเป๋า อุปกรณ์กีฬา
• สิ่งทอ: เส้นด้าย ร้านขายชุดชั้นใน ผ้าเครื่องแต่งกาย (เส้นใย PA 6 ที่ไม่เสริมแรง)

PA 12 — พื้นที่ใช้งานหลัก

• ท่อยานยนต์: ท่อน้ำมันเชื้อเพลิง, สายเบรก, สายไฮดรอลิก, ท่อควบคุมไอ, สายเบรกลมสำหรับรถบรรทุก
• การจัดการของเหลวทางอุตสาหกรรม: ท่อนิวแมติก สายส่งสารเคมี การกระจายอากาศอัด
• อุปกรณ์การแพทย์: ส่วนประกอบของสายสวน ที่จับเครื่องมือผ่าตัด ตัวเรือนอุปกรณ์นำส่งยา
• การพิมพ์ 3 มิติ (SLS): ผง PA 12 เป็นวัสดุที่โดดเด่นสำหรับการเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเฉพาะเจาะจง เนื่องจากมีพฤติกรรมการหลอมละลายที่สม่ำเสมอและความยืดหยุ่นหลังการประมวลผล
• นอกชายฝั่งและใต้ทะเล: ท่อที่ยืดหยุ่น การหุ้มสายเคเบิล ส่วนประกอบสายสะดือสำหรับโครงสร้างพื้นฐานน้ำมันและก๊าซ
• รองเท้า: ส่วนประกอบรองเท้าสกี ชิ้นส่วนรองเท้ากีฬาที่ต้องการความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์

ข้อควรพิจารณาด้านต้นทุน: PA 6 กับ PA 12 ความเป็นจริงทางเศรษฐกิจ

ต้นทุนมักเป็นปัจจัยชี้ขาดในการเลือกใช้วัสดุ และ PA 6 ก็มีข้อได้เปรียบอย่างมากในที่นี้ โดยทั่วไปแล้ว PA 12 จะมีราคาต่อกิโลกรัมมากกว่า PA 6 ถึง 2-3 เท่า และพรีเมี่ยมนี้จะขยายออกไปอีกเมื่อเปรียบเทียบ PA6 GF30 กับ PA 12 ราคาที่แตกต่างกันสะท้อนถึงความเศรษฐศาสตร์ของวัตถุดิบ — ลอโรแลกตัม (โมโนเมอร์ PA 12) เป็นสารเคมีที่ซับซ้อนกว่าและผลิตได้น้อยกว่าคาโปรแลคตัม (โมโนเมอร์ PA 6) ซึ่งผลิตในขนาดที่ใหญ่มากทั่วโลก

สำหรับสินค้าอุปโภคบริโภคที่มีปริมาณมากหรือส่วนประกอบยานยนต์ที่มีโครงสร้างซึ่งการออกแบบสามารถรองรับวัสดุ PA 6 หรือ PA6 GF ได้ การประหยัดต้นทุนมีความสำคัญมาก ผู้ผลิตยานยนต์รายใหญ่ที่ผลิตท่อร่วมไอดี 500,000 ท่อร่วมไอดีต่อปีโดยใช้ PA6 GF30 แทนที่จะเป็น PA 12 ที่เทียบเท่ากัน (หากมีความแข็งเพียงพอ) จะพบว่าสามารถประหยัดวัตถุดิบได้เป็นล้านดอลลาร์ต่อปี

ต้นทุนของ PA 12 จะสมเหตุสมผลก็ต่อเมื่อคุณสมบัติเฉพาะของ PA 12 ได้แก่ ความทนทานต่อความชื้น ทนต่อสารเคมี ความยืดหยุ่น และประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำ เป็นที่ต้องการอย่างแท้จริงในการใช้งาน การระบุ PA 12 มากเกินไปโดยที่วัสดุ PA 6 หรือ PA6 GF เพียงพอนั้นถือเป็นต้นทุนทั่วไปแต่ไม่จำเป็นในโปรแกรมการออกแบบที่มีประสบการณ์น้อย

PA 6, PA6 GF และ PA 12 ในการผลิตสารเติมแต่ง

ในบริบทของการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบคัดเลือก (SLS) PA 12 ครองตลาดฟิวชันแบบผงเบด จุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่า ช่วงการหลอมเหลวที่แคบ และพฤติกรรมการแข็งตัวใหม่ที่ดี ทำให้การประมวลผลในระบบ SLS ง่ายขึ้น โดยไม่มีการย่อยสลายผงที่ไม่ได้ใช้มากเกินไประหว่างโครงสร้างต่างๆ ผง SLS เชิงพาณิชย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก — EOS PA 2200 — เป็นเกรด PA 12

วัสดุ PA 6 และ PA6 GF ได้รับการปรับใช้สำหรับ SLS ได้สำเร็จ โดยซัพพลายเออร์หลายรายในขณะนี้นำเสนอผงผสมที่ใช้ PA6 เสริมด้วยเม็ดแก้วหรือคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อให้มีความแข็งสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม จุดหลอมเหลวที่สูงขึ้นและกรอบเวลากระบวนการที่แคบกว่าของ PA 6 ทำให้มีความต้องการมากขึ้นในระบบ SLS และไม่ได้รับการยอมรับในตลาดเช่นเดียวกับ PA 12 ในกระบวนการนี้

สำหรับ FDM (การสร้างแบบจำลองการสะสมแบบหลอมละลาย) มีเส้นใย PA 6 ให้เลือก แต่ต้องใช้เครื่องอัดรีดที่มีอุณหภูมิสูง (หัวฉีดที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 240°C) และเปลือกหุ้ม เนื่องจากวัสดุมีแนวโน้มที่จะดูดซับความชื้นและการบิดงอ PA 12 ทำงานได้ดีขึ้นในสภาพแวดล้อม FDM แบบเปิดโล่ง เนื่องจากการดูดซับความชื้นต่ำกว่า และการยึดเกาะของชั้นที่ดีกว่าที่อุณหภูมิการประมวลผลต่ำ

ความยั่งยืนและการรีไซเคิล

ทั้ง PA 6 และ PA 12 เป็นเทอร์โมพลาสติกและในทางทฤษฎีสามารถรีไซเคิลได้โดยการหลอมใหม่ แม้ว่าคุณสมบัติทางกลของพวกมันจะลดลงในแต่ละรอบการประมวลผลเนื่องจากการแตกตัวของโซ่และการลดน้ำหนักโมเลกุล ในทางปฏิบัติ ปริมาณการรีไซเคิลหลังอุตสาหกรรม (PIR) มักใช้ในการใช้งานที่ไม่สำคัญ เช่น สายรัดเคเบิล ท่อ และตัวเรือนแบบฉีดขึ้นรูป

PA 6 มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการรีไซเคิลสารเคมี Caprolactam (โมโนเมอร์ PA 6) สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้จากของเสีย PA 6 ผ่านกระบวนการดีพอลิเมอร์ และนำกลับมาใช้ใหม่ในการผลิตโพลีเมอร์คุณภาพบริสุทธิ์ บริษัทอย่าง DSM (ปัจจุบันคือ Envalior) และ Lanxess ได้พัฒนากระบวนการเชิงพาณิชย์สำหรับสิ่งนี้ การรีไซเคิลสารเคมี PA 12 ได้รับการพัฒนาน้อยและเติบโตในเชิงพาณิชย์น้อยกว่า

ในแง่ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ PA 12 มีภาระต่อสิ่งแวดล้อมสูงกว่าต่อกิโลกรัม เนื่องจากมีเส้นทางการสังเคราะห์โมโนเมอร์ที่ซับซ้อนมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากชิ้นส่วน PA 12 มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง โดยไม่มีการเสื่อมสภาพจากความชื้นและสารเคมีที่ทำให้เกิดใน PA 6 บางครั้งการวิเคราะห์วงจรชีวิตจึงสนับสนุน PA 12 ในการใช้งานที่ขจัดความล้มเหลวและการเปลี่ยนก่อนเวลาอันควร

มีวัสดุทั้งสองเวอร์ชันที่อิงชีวภาพอยู่ PA 6 ชีวภาพ (โดยใช้ caprolactam ที่ได้จากวัตถุดิบหมุนเวียน เช่น น้ำมันละหุ่ง) และ PA 12 ชีวภาพ (laurolactam ที่ได้จากน้ำมันละหุ่งมีจำหน่ายในท้องตลาดมานานหลายทศวรรษแล้ว ซึ่งผลิตโดย Evonik ภายใต้แบรนด์ Vestamid) เข้าถึงได้สำหรับนักออกแบบที่ต้องการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล

วิธีเลือกระหว่าง PA 6, PA6 GF และ PA 12

การตัดสินใจระหว่างวัสดุเหล่านี้ควรขับเคลื่อนโดยการประเมินข้อกำหนดการใช้งานอย่างเป็นระบบ คำแนะนำต่อไปนี้ให้กรอบการทำงานเริ่มต้น:

เมื่อการตัดสินใจยังไม่ชัดเจนหลังจากการคัดกรองครั้งแรก สมควรที่จะขอตัวอย่างทดสอบวัสดุจากซัพพลายเออร์และดำเนินการทดสอบเฉพาะการใช้งาน รวมถึงการปรับสภาพปริมาณความชื้นบริการที่คาดหวังก่อนการวัดคุณสมบัติทางกล การทดสอบ PA 6 แบบแห้งเมื่อขึ้นรูปกับ PA 12 ที่มีการปรับสภาพจะทำให้การเปรียบเทียบมีทิศทางที่ไม่สมจริง — มักจะเปรียบเทียบวัสดุภายใต้สภาวะการปรับสภาพที่เทียบเท่าซึ่งเป็นตัวแทนของเงื่อนไขการบริการจริง