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材料指南 | 3D打印PEEK材料基本介紹 

2020-04-14 10:41
聚醚醚酮(更通常稱為PEEK)是一種半結晶熱塑性塑料,因其機械性能而在制造業(yè)中廣為人知。多年來,它已成為增材制造領域的一種流行材料。如今,它可用于所有FDM / FFF機器的長絲形式,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)療和汽車行業(yè),具有耐熱和耐磨性,并且由于其重量強度比而可以替代某些金屬。請注意,這是一種要求苛刻的3D打印材料,難以打印,需要滿足許多參數(shù)。那么PEEK在3D打印中的特點是什么?
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PEEK是PAEK(聚芳基醚酮)家族的成員,該家族以其高熱機械性能而聞名。如果我們查看行業(yè)中不同聚合物的金字塔,PEEK在高性能聚合物類別中處于金字塔的頂端。它于1970年代末首次投放市場,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構,請注意它是一種半結晶聚合物,因此,當它融化時,其分子會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。當溫度升高時,這可以使其保持機械特性。盡管這種半晶體結構具有許多優(yōu)點,但應注意,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的結晶過程。實際上,部分材料會結晶,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。因此,要打印3D打印PEEK,您將需要一臺3D打印機,其擠出機溫度可以達到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,還必須說它為行業(yè)提供了非常有趣的機械和化學特性。實際上,它具有非常好的耐熱性和耐磨性,具有很高的耐化學性,可以滅菌并且具有介電性能。PEEK的重量/強度比也很高,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域的有趣3D打印材料。

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應用領域
這種高性能材料對于醫(yī)療領域特別有趣。由于它是可消毒的,因此可用于許多應用,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植入物可以促進植入物周圍組織的重建,從而加速骨整合。實際上,一些公司已經(jīng)轉(zhuǎn)向PEEK的3D打印來設計定制醫(yī)療設備,例如FossiLabs。

航空航天和汽車市場也是PEEK 3D打印很普遍的市場。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,同時優(yōu)化重量-在這些領域的關鍵因素。


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誰是制造商?
當前,大多數(shù)3D打印中的PEEK以細絲形式提供,與FFF 3D打印機兼容。碳纖維填充的PEEK也可在市場上購買。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,當今大多數(shù)機器制造商都生產(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)在來看價格,PEEK是一種非常昂貴的材料:1公斤的價格在350至700歐元之間。

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它以細絲形式得到最廣泛的應用

最后,對于SLS工藝,制造商EOS是第一個(也是唯一一家)提供PEEK HP3(一種用于選擇性激光燒結(SLS)的高性能材料)。但是,比利時的Aerosint公司正在設計一種能夠結合多種材料的SLS機器-PEEK可能是其中之一。
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