尼龍 / PA
CNC 加工

尼龍（聚酰胺，PA）是機械加工中最廣泛使用的工程熱塑性塑料之一。它具備高抗拉強度、優良韌性與抗衝擊性、良好的疲勞壽命、自潤滑特性，以及廣泛的使用溫度範圍。與 POM/ Acetal 相比，尼龍更具韌性且在高溫時表現較好。主要考慮因素是吸濕性 — 尼龍在環境濕度下會吸收水分，造成尺寸變化。對於精密尺寸應用，必須將此因素納入配合計算，否則應考慮使用 POM。.

PA66 具有較高的熔點（260°C vs 220°C 的 PA6）、稍高的剛度與硬度，且在高溫下表現更佳。PA6 則具有較好的抗沖擊性、加工性較易，且吸濕量略高。在 CNC 加工實務中，兩種等級的加工性相近 — PA6 在歐洲與亞洲更常見，PA66 在北美較常見。對於高溫應用（高於 100°C），偏好 PA66。對於承載衝擊的結構件，常指定 PA6。大多數加工件的性能差異並不顯著。.

MC 尼龍（單體鑄造尼龍，也稱為 PA6-G 或鑄 PA6）是通過把液體癸內酰胺單體直接鑄入模具中產生的材料。與擠出尼龍相比，具有較高的分子量、較低的殘留應力、較佳的機械性質 — 抗拉強度 85–100 MPa 而擠出 PA6 為 70–80 MPa。主要優點：抗拉與疲勞強度顯著提升、可製作極大截面尺寸（直徑可達 1,000 mm）、無中心線缺陷、使用壽命比擠出 PA6 高 2–3 倍。MC 尼龍是重負荷機加工齒輪、起重機輪、皮帶輪、輪箍及大型磨耗墊的首選。.

玻璃纖維填充尼龍（PA6-GF 或 PA66-GF）是以短玻璃纖維增強的尼龍，重量通常為 15–30%。玻璃增強顯著提高剛度（彎曲模量從約 2,500 MPa 提升至 6,000–12,000 MPa）、抗拉強度、蠕變抵抗與在高溫下的尺寸穩定性。然而，玻纖會降低抗撞擊韌性，且對切削工具的磨耗性顯著更高 — 需要使用金剛石工具。當熱穩定性關鍵、需要比未填充尼龍更高的剛度、或在長期荷載下的蠕變得到關注時，請指定 PA-GF。.

尼龍會從環境中吸收水分（PA6：約在 50% 相對濕度下吸水率約 2.5%。）。此水分會使材料膨脹——在乾燥尼龍中，100 mm 的尺寸在完全含水後可能長出 0.3–0.8 mm。最佳做法是根據預期使用環境的平衡含水量加工尼龍，或在孔徑與軸孔間隙計算中考慮水分膨脹，或在濕度變化時角度穩定性嚴重時改用 POM/Acetal。對於大尺寸結構件，若尺寸適配度要求不過於嚴格，可透過設計間隙管理水份吸收。.

未填充尼龍（PA6、PA66、MC尼龍）之標準CNC公差為±0.05–0.10 mm，在在穩定含水量條件下加工時，內孔配合與軸徑可達±0.03–0.05 mm。玻纖增強尼龍（PA-GF）因熱膨脹與含水敏感性較低而稍微具有更佳公差—標準為±0.05 mm。請注意，在乾燥狀態下加工的尼龍零件在暴露於環境濕度時，50 mm尺寸的長度可能膨脹0.2–0.5 mm。下訂時請務必指明作業環境。.

尼龍加工的關鍵挑戰： (1) 水分引起的尺寸不穩定——零件應在接近服務時的含水量下加工。 (2) 發熱——尼龍熱導性低；必須使用氣冷或霧化冷卻以防止熱變形。 (3) 長條切屑——未填充尼龍會產生長條切屑；深孔加工需用切屑破碎幾何與穿孔程式。 (4) PA-GF中的玻纖對刀具的磨耗——玻纖極具研磨性；必須使用碳化刀具並監控刀具壽命。 (5) 在某些切削液存在時會出現應力裂紋——推崇水性冷卻劑或氣冷。.

天然色（未著色）PA6與PA66尼龍通常適用於食品接觸，符合FDA 21 CFR 177.1500與EU Regulation 10/2011的特定條件，但需依個別情況而定。若於受管制的食品接觸用途，務必向原料供應商索取合規證書以供確認。對於醫療器械應用，可提供符合ISO 10993生物相容性文件的醫療級尼龍。黑色或有色尼龍可能含有不被食品接觸認可的顏料——在使用於受管制的應用前，務必核實特定等級及其添加劑組合。.