粉末烧结尼龙（SLS／MJF）机器人外壳材料与成本决策
🎯 一句话：查 SLS/MJF 尼龙打印做小型复杂功能件（全外包按件）——用什么粉料、材料成本多少。 🔍 什么时候看：卡扣 / 铰链 / 小功能件要一体成型、按件外包估价时。
归口与分工
本篇是粉末烧结路线选材决策，与同支的 3D打印（FDM 丝材）、光固化树脂SLA 并列——这个壳哪些件适合 SLS/MJF 打、用哪种尼龙、材料成本大概多少。
📐 参数横向查 角色外壳工艺，对外询价走 外包；本目录通用口径（定位 / 适用对象 / 成本口径分界 / 数据纪律五档）见 工艺档案通用口径。
1. 推荐分区选材（这个壳哪些件用粉末烧结打）
SLS/MJF 强项是免支撑、免翘曲、韧性好、随形复杂度不加价，弱项是幅面小、按件贵、素件磨砂面、Z 向偏弱。它在 1.3m 外壳里的角色是”复杂功能件/免组装一体件/局部支架”，不是整壳。
| 部位/件类型 | 推荐材料 | 可替代材料 | 设计重点 |
|---|---|---|---|
| 复杂结构功能件、免组装一体件 | PA12（SLS/MJF） | PA11（更韧） | 免支撑，内部随形免费；壁厚 ≥1.0–1.5mm |
| 卡扣、铰链、活动/抗疲劳件 | PA12 / PA11 | TPU 粉（软） | 韧性好抗疲劳；按 XY 向布置受力，避开 Z 向弱面 |
| 局部承力支架、刚性/耐热件 | PA12-CF（碳纤） | PA12-GB（玻珠） | 刚性/耐热更高、韧性降；各向异性更明显 |
| 内部随形风道、线槽、走线件 | PA12 | — | 中空件留排粉孔 6–10mm（嘉立创口径） |
| 需一点弹性的功能件 | TPU 粉 | — | 高伸长弹性（软质另见 材料图册） |
| 不建议：1.3m 整壳 | —（改走吸塑/FDM） | — | 超幅面须多件拼接、按件累加不经济 |
2. 材料性能与采价（选料依据）
价格为 2026-07-13 厂商/平台参考区间；SLS 与 MJF 不共用克价与性能。按件白膜为”体积×构建方向×后处理”综合报价。
| 材料 | 参考价 | 拉伸 / HDT@0.45 / 断裂伸长(XY·Z) | 工艺判断 | 外壳适用结论 |
|---|---|---|---|---|
| SLS PA12 | 粉末 312–520 元/kg（厂商料本约 150–200）；按件白膜 0.3–0.8 元/克 | 48–50 MPa / 171°C / 11%·6%（嘉立创口径伸长 30%、连续耐温 120°C） | 免支撑、免翘曲；素件微磨砂 | 复杂功能件首选 |
| MJF PA12 | 按件报价（不与 SLS 共用克价） | 48 MPa / 175°C / 20%·15% | 表面更细腻、可蒸汽平滑；回收粉比例影响性能 | 外观+功能两用 |
| PA11 | 按件（略高） | 韧性/伸长更高 | 生物基、抗冲更好 | 高韧性/抗冲件 |
| PA12-GB 玻珠 | 按件 | 刚度/耐热↑、韧性↓ | 尺寸稳定性好 | 耐热/尺寸稳定件 |
| PA12-CF 碳纤 | 按件（最高） | 刚性/耐热最好、韧性最低 | 各向异性最明显 | 局部承力支架 |
| TPU 粉 | 按件 | 高伸长、弹性 | 软质功能件 | 软质件（另见图册） |
注：SLS/MJF 按体积 + 构建方向 + 后处理按件报价，MJF 与 SLS 不共用克价与性能；XY 与 Z 方向力学差异明显（伸长 XY>Z），承力件须按受力方向摆放并以选定服务商 TDS 复核。嘉立创口径：精度 ±0.2mm/100mm、±0.3%（>100mm），收缩 0.3–0.5%，回收率 90%+。SLS PA12 拉伸 48–50 MPa、HDT@0.45 约 171°C（Xometry TDS）；MJF PA12 伸长/HDT 略高（同 TDS）。
3. 材料级成本测算（本文档只算到材料级）
本工艺100% 外包按件（公司无粉床产线）。材料级”克价”仅作量级感，实际以按件白膜报价为准；总账见 工艺成本。
- 粉末参考价：SLS PA12 312–520 元/kg（厂商料本约 150–200 元/kg，含回收粉 90%+）。
- 外包按件白膜：0.3–0.8 元/克（本库 R06 调研口径）；染色/蒸汽平滑/喷砂等后处理另计。
A · 24.5cm 桌面壳（上下壳 2 件、净重约 150–400g）
| 项 | 取值 | 说明 |
|---|---|---|
| 外包按件白膜 | ≈45–320 元/套【推算】 | 0.3–0.8 元/克 × 150–400g |
| 后处理 | 染色/振动抛光/蒸汽平滑（MJF）另计【待询】 | 染色 0.25mm 渗透、可定制 RAL |
B · 1.3m 机器人壳
| 项 | 取值 | 说明 |
|---|---|---|
| 幅面约束 | 超 MJF（约 380×284×380）/ 多数 SLS 幅面 | 须分件多件拼接 |
| 成本判断 | 按件累加 → 1.3m 整壳不经济，不推荐 | 大壳走吸塑/FDM；SLS/MJF 留给小型复杂件 |
结论： SLS/MJF 按件报价已含机时与粉耗，材料级克价只给量级感。1.3m 整壳用粉末烧结在幅面与单价上都不占优，定位是”小型复杂功能件/免组装件/局部支架”；总账与按件对照见 工艺成本。
4. 失败率与损耗假设
粉床工艺免支撑、免翘曲，没有 FDM 式大件翘曲失败模式；主要”损耗”是粉末刷新率，且按件报价通常已含粉耗与废品。
| 材料/场景 | 主要损耗来源 | 失败率/损耗口径 | 主要风险 |
|---|---|---|---|
| SLS/MJF PA12 | 粉末刷新率（新粉:旧粉） | 常见新粉刷新 30–50%；回收率 90%+ | 大平面/薄壁变形、Z 向层间偏弱 |
| 回收粉过多 | 旧粉占比过高 | 表面/力学下降（询价问新粉比例） | 表面橘皮、性能漂移 |
| 1.3m 分件 | 拼接工序 | 按件累加、接缝强度 | 拼接强度、色差、尺寸累积 |
校准锚点（来源）： SLS/MJF 按件白膜 0.3–0.8 元/克（本库 R06 口径）；回收率 90%+、精度 ±0.2mm/100mm、连续耐温 120°C（嘉立创 SLS PA12）；SLS 伸长 XY 11%·Z 6%、MJF XY 20%·Z 15%（Xometry TDS）。1.3m 外包按件总账见 工艺成本。
参考来源
- Xometry：PA12（SLS/MJF）性能数据表 PDF
- Xometry：Nylon PA12 材料页
- 嘉立创：PA12 SLS 尼龙 3D 打印
- All3DP Pro：PA12 尼龙（SLS & MJF）指南
- HP MJF PA12 技术数据表 PDF
- 森工科技：3D 打印材料价格（尼龙粉末 312–520 元/kg）
后续待补
- SLS/MJF 按件白膜实价（体积×构建方向×后处理）与染色/蒸汽平滑加价，随 外包 ≥3 家询价回填。
- PA11 / PA12-CF / PA12-GB / TPU 粉的国内按件价与 TDS（【待询】）。
- 服务商新粉刷新比例对表面/力学的影响口径（询价必问）。
- 1.3m 分件拼接的接缝强度与工艺（若确需粉末件做大件）。
📎 说明与约定
- 调研日期：2026-07-13
- 适用对象 / 文档状态 / 数据纪律 → 见 工艺档案通用口径