聚醚醚酮(更通常稱(chēng)為PEEK)是一種半結(jié)晶熱塑性塑料,因其機(jī)械性能而在制造業(yè)中廣為人知。多年來(lái),它已成為增材制造領(lǐng)域的一種流行材料。如今,它可用于所有FDM / FFF機(jī)器的長(zhǎng)絲形式,并正逐漸以粉末形式用于SLS工藝。PEEK主要用于航空航天,醫(yī)療和汽車(chē)行業(yè),具有耐熱和耐磨性,并且由于其重量強(qiáng)度比而可以替代某些金屬。請(qǐng)注意,這是一種要求苛刻的3D打印材料,難以打印,需要滿(mǎn)足許多參數(shù)。那么PEEK在3D打印中的特點(diǎn)是什么?
PEEK是PAEK(聚芳基醚酮)家族的成員,該家族以其高熱機(jī)械性能而聞名。如果我們查看行業(yè)中不同聚合物的金字塔,PEEK在高性能聚合物類(lèi)別中處于金字塔的頂端。它于1970年代末首次投放市場(chǎng),并因其可提供的性能而迅速被航空航天或電子行業(yè)所采用。如果我們看一下它的結(jié)構(gòu),請(qǐng)注意它是一種半結(jié)晶聚合物,因此,當(dāng)它融化時(shí),其分子會(huì)在熱的作用下自行排列,形成一定的順序,直到材料完全固化。當(dāng)溫度升高時(shí),這可以使其保持機(jī)械特性。盡管這種半晶體結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)點(diǎn),但應(yīng)注意,在增材制造中,
PEEK是一種苛刻的3D打印材料
在3D打印中,必須控制PEEK的結(jié)晶過(guò)程。實(shí)際上,部分材料會(huì)結(jié)晶,從而改變材料的密度。因此,必須保持高溫水平(擠壓,蓋板和外殼),并避免溫度波動(dòng)。因此,要打印3D打印PEEK,您將需要一臺(tái)3D打印機(jī),其擠出機(jī)溫度可以達(dá)到400°C,腔室加熱到120°C,并且底板可以加熱到230°C以除去零件并避免翹曲。
如果PEEK是一種苛刻的材料,還必須說(shuō)它為行業(yè)提供了非常有趣的機(jī)械和化學(xué)特性。實(shí)際上,它具有非常好的耐熱性和耐磨性,具有很高的耐化學(xué)性,可以滅菌并且具有介電性能。PEEK的重量/強(qiáng)度比也很高,通常用于代替某些金屬。最后,PEEK具有阻燃性,這使其成為具有高火/煙限制的航空航天等領(lǐng)域的有趣3D打印材料。
應(yīng)用領(lǐng)域
這種高性能材料對(duì)于醫(yī)療領(lǐng)域特別有趣。由于它是可消毒的,因此可用于許多應(yīng)用,包括定制植入物的制造。PEEK具有與人體骨骼相似的特性:使用PEEK打印的3D植入物可以促進(jìn)植入物周?chē)M織的重建,從而加速骨整合。實(shí)際上,一些公司已經(jīng)轉(zhuǎn)向PEEK的3D打印來(lái)設(shè)計(jì)定制醫(yī)療設(shè)備,例如FossiLabs。
航空航天和汽車(chē)市場(chǎng)也是PEEK 3D打印很普遍的市場(chǎng)。增材制造允許創(chuàng)建高性能,輕便,定制和按需零件:加上使用高性能材料,它更具吸引力。PEEK將提供更大的耐磨性和耐熱性,同時(shí)優(yōu)化重量-在這些領(lǐng)域的關(guān)鍵因素。
誰(shuí)是制造商?
當(dāng)前,大多數(shù)3D打印中的PEEK以細(xì)絲形式提供,與FFF 3D打印機(jī)兼容。碳纖維填充的PEEK也可在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)。威格斯,蘇威和贏創(chuàng)等化工公司是該材料的主要生產(chǎn)商。在燈絲方面,當(dāng)今大多數(shù)機(jī)器制造商都生產(chǎn)他們的線軸,例如Intamsys或Apium。Smart Materials 3D的子公司西班牙公司Innovatefil也提供了它。如果現(xiàn)在來(lái)看價(jià)格,PEEK是一種非常昂貴的材料:1公斤的價(jià)格在350至700歐元之間。
它以細(xì)絲形式得到最廣泛的應(yīng)用
最后,對(duì)于SLS工藝,制造商EOS是第一個(gè)(也是唯一一家)提供PEEK HP3(一種用于選擇性激光燒結(jié)(SLS)的高性能材料)。但是,比利時(shí)的Aerosint公司正在設(shè)計(jì)一種能夠結(jié)合多種材料的SLS機(jī)器-PEEK可能是其中之一。 |
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