日本材料企业东丽（Toray Industries）近日推出Toraypearl PA12 球形粉末，专为PBF（粉末床熔融）3D打印技术开发。相比传统不规则形状的 PA12 粉末，该材料通过球形颗粒结构实现更均匀的粉末堆积和更好的流动性，可显著提升打印件的表面质量和机械性能。官方数据显示，使用 Toraypearl PA12 打印的零件表面光滑度提升约2.5 倍，同时Charpy 冲击强度超过 50 kJ/m²。该材料适用于对强度、气密性和耐用性要求较高的工业应用，预计将在高性能聚合物3D打印材料市场中发挥重要作用。
日本先进材料制造商东丽株式会社（Toray Industries, Inc.）开发了 Toraypearl 聚酰胺（PA）12，这是一种球形 PA12 粉末，专为与粉末床熔融（PBF）3D 打印机兼容而设计。该材料于 2026 年 2 月 25 日发布，旨在提升聚合物 3D 打印零件的表面光滑度和抗冲击强度。
PBF 因能够生产具有高尺寸精度和机械性能的零件而被广泛应用于工业领域。传统 PA12 粉末约占聚合物 PBF 市场中原材料的 70%，主要原因在于其在相对较低温度下具有良好的加工性能。
Toraypearl PA12 颗粒。图片来源：东丽工业。
然而，传统 PA12 粉末通常由形状不规则的颗粒组成。根据这家日本制造商的说法，这种结构会限制粉末的均匀堆积，并导致打印件表面较为粗糙，通常需要通过抛光等后处理工艺进行改善。不规则颗粒之间的间隙还可能产生内部微小空隙，从而降低零件的密度，并限制材料的机械性能。
东丽表示，公司利用其专有的球形颗粒工程技术解决了这些问题。该公司提到，其在聚酰胺聚合与树脂加工方面拥有长期经验，并且此前已经供应 Toraypearl PA6——一种球形 PA6 颗粒材料，应用于汽车零部件、办公椅以及电动工具等领域。
在将这种球形颗粒技术应用到 PA12 材料之后，东丽开发出了 Toraypearl PA12，使其能够在多种类型的 PBF 3D 打印机上使用。公司表示，与传统 PA12 材料相比，均匀的球形颗粒形态可以实现更致密且更加均匀的粉末堆积。
东丽报告称，该材料的表面光滑度提升约 2.5 倍，表面粗糙度 Ra 约为 7 微米，同时其 Charpy 冲击强度也超过传统 PA12 粉末的两倍，达到 50 kJ/m²。
Toraypearl PA12 面向需要耐用性、气密性以及机械可靠性的应用场景。该日本制造商表示，自 2026 年 1 月以来，公司已经与部分客户开展样品评估。近年来，东丽不断扩展其用于 3D 打印的树脂材料产品组合。此前推出的产品包括 2017 年发布的 Toraymill PPS 研磨粉末以及 2022 年推出的 Toraypearl PA6。随着 Toraypearl PA12 的加入，公司希望能够满足全球市场对高性能聚合物 3D 打印材料不断增长的需求。
使用 Toraypearl 打印的 3D 零件。图片来源：东丽工业。
粉末特性仍然是粉末床熔融技术中的关键限制因素
针对增材制造原材料的研究持续表明，粉末特性会对打印质量和可靠性产生重要影响。例如，一些研究在分析粉末床熔融系统中的粉末铺展性能时发现，颗粒流动行为和铺层均匀性在决定打印零件的密度和表面质量方面发挥着重要作用。颗粒形态不规则可能降低粉末的流动性和堆积一致性，从而影响材料在构建平台上的铺展均匀程度。
针对增材制造粉末的表征研究也在不断推进。研究人员已经提出用于评估粉末是否适用于增材制造工艺的定量评估框架，而粉末生产企业也在持续改进生产方法，以实现更严格的颗粒尺寸公差以及更高的一致性。
