3D挨印市场和它成为整机出产要害的起因

温性能到机械强度和优同的耐化教性。PEEK 3D打印可能成为年夜范围出产中使用AM技术的要害驱能源。

使PEEK成为高性能塑料的关键特点是甚么?它由什么构成?Omnexus创立了一个完全的指北,个中包括聚醚醚酮的贪图技术疑息。在这里,你将可以详细了解其关键性能和优势,并懂得这种聚合物的风行应用(航空航天,汽车,医疗……)和加工前提。在本文中,咱们将剖析PEEK增材制造领域的最新发作静态,包括所有基于PEEK的材料和可支撑的系统。起首,上面的表格是领先的AM市场研讨公司 SmarTech Publishing 2017年聚合物和塑料3D打印机遇讲演中的一局部,具体先容了PEEK的一些闭键应用。

利用聚合物粉末床融合的PAEK系列粉末的高增加应用

来源:SmarTech出书社

了解PEEK

聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶,高性能工程热塑性塑料。这类刚性,不通明(灰色)材料提供了完善的机械性能的独特组合,包括耐化学腐化,耐磨缺,耐疲惫和蠕变,博乐,和高达260°C(480°F)的超低温性能。该聚合物属于聚酮聚合物家属(PEK,PEEK,PEEKK,PEKK,PEKEKK),个中PEEK是应用最广泛和大规模生产的。

PEEK聚合物的生产商有良多:公司和产品包括Lehmann&Voss(LUVOCOM),RTP公司(RTP 2200系列),Victrex(VICTREX,PEEK VICOTE),SABIC(LNP THERMOCOMP,LNP LUBRICOMP,LNP STAT-KON ),苏威(KetaSpire,Solviva Zeniva,Tribocomp)和赢创(VESTAKEEP)。大多半这些公司也在增材制造行业投资并持有重要股分。

FDM挤出型的PEEK

因为其奇特的性能,3D打印PEEK容许构建简直任何庞杂的设计多少外形,这是其余技巧无奈使用造造的。熔融堆积外型-FDM(或熔融丝制制-FFF)方式用于应用PEEK丝禁止3D打印。PEEK因为其吸干性高等特征而成为FFF的优良候选者,其他性能劣于其他罕见FFF资料,如丙烯腈丁发布烯苯乙烯(ABS)。该材料平日在喷嘴温度在360-400摄氏度和120摄氏度的加热床下后果最好。

发前的热塑性塑料挤出系控制造商Stratasys固然之前没有提供PEEK,当心该公司比来在其品牌Antero 800的产业级体系中引进了PEKK长丝.PEKK(聚醚酮酮)是一种相似于PEEK的3D打印变体材料,其草拟方法取PEEK十分类似。与PEEK分歧,PEKK显著无定形和结晶材料特性。这使得PEKK相称风趣。由于其独特的机械,物理和化学特性,PEKK实用于比PEEK更广泛的用途。

用于FDM增材制造的Stratasys PEKK材料为很多制造商提供了明显的优势,包括更沉的整部件,库存削减和红利才能进步。其耐化学性象征着它可用于裸露于碳氢化合物的组分,如燃料和光滑剂,以及许多酸。别的,低释气许可PEKK用于密闭空间和敏感情况中,如卫星,其中材料不会在实空下漏气。高的任务温度使其可用于生产发念头罩下或动员机舱内的部件。

随着挤出型3D打印逐步超出专利的Stratasys FDM工艺,多少家存在工业级死产力的新颖热塑性挤出系统制造商在开辟PEEK和碳纤维复合材料PEEK 3D打印功效方里获得了晚期的领先上风。

第一个是Apium。该公司在3D打印机开发方面的翻新工做促进了2015年11月推出的首款专为打印PEEK设计的FFF 3D打印机“HPP 155”。这一成绩带来了许多支流制造业从未推测过的视角。2017年,Apium推出了P系列3D打印机,Apium P 155和Apium P220。新系统使用户能够加工各类高性能聚合物,包括PEEK。

Apium PEEK 3D打印部件

在Apium以后未几,意大利工业3D打印机制造商 Roboze也对其Roboze One无带3D打印机进行了降级,以便能够在高达400°C的融化温度下进行3D打印。Roboze One +400是首个拥有竞争力的订价系统PEEK,并且已经行过了很长一段路。比来,Roboze 推出了更大尺寸的Argo系统 – 它还专门针对PEEK和其他高级热塑性塑料,其HVP挤出机可以使用高粘度聚合物(如碳素PEEK,PEEK和ULTEM AM9085F)到达550°C的高温。Argo具有恒温,除湿和受控的打印情况,能够达到180°C,以对消热塑性材料的变形,特别是对较大尺寸的部件。

由Roboze制造的年夜型PEEK 3D打印件

在中国,上海近铸(INTAMSYS)经过推出具备齐球运输范畴的3D打印服务并宣布所有可选材料的技法术据表,进一步推进了PEEK市场的发展。INTAMSYS 3D打印服务提供的高性能功能材料包括PEEK,ULTEMTM 1010,ULTEMTM 9085和PPSU。另外,用户能够抉择工程级热塑性塑料和复合材料。客户可使用公司的FUNMAT PRO HT系统经由过程INTAMSYS 3D打印服务订购和打印最大尺寸为450 x 450 x 600 mm的打印件。

陕西聚高删材智造也接踵推出的专一于PEEK骨科植入3D打印的Surgeon&SurgeonPlus 3D打印机,并相继实现天下尾例级其余多例3D打印PEEK植进物的临床运用,术后效果优越,患者兼已出院。

PEEK的材料合作

只管许多人对FFF系统制造商在晦气用Stratasys的专利密启加热室的情形下有用打印PEEK部件的可能性持猜忌立场,但许多材料制造商开端生产并提供PEEK长丝。正如3D打印所证实的如许,假如不是为了商业目标,而是为了外部使用,凡是仍是有专利的办法。因而,SABIC,Solvay和Victrex等重要塑料制造商曾经在这一领域进止了一些重大投资。专门处置3D打印的小公司(如3DXTECH和TreeD Filaments)已背其宾户提供PEEK和复合PEEK线材,或将其提供应3D打印机制造商。

塑料巨子索我维是PEEK线材开辟范畴当先的企业,由于应公司客岁4月在RAPID + TCT上推出了两种PEEK线材。那一举动代表了索尔维打算的第一步,即提供特地针对付高端AM利用计划的更普遍的特种聚合物少丝和粉终产物组合。这两根纤维应用索尔维的高机能KetaSpire散醚醚酮(PEEK)聚开物:一种杂PEEK产物跟一种10%碳纤维加强品级。两种聚醚醚酮线材的设想皆可能真现挨印层的极佳融会,完成下稀量部件并供给出色的部件强度 – 包含正在Z轴上。

相片中的棕色丝线基于索尔维的Ketaspire PEEK聚合物

2017年,主要聚合物材料制造商Victrex 出售了Zyex,以提供基于VICTREX PEEK差别化的的解决计划并开辟新市场。Zyex是PEEK纤维制造领域公认的寰球领先企业,主要面向航空航天,汽车和工业市场。德国线材生产商3Dinx已经使用威格斯PEEK 。异样,米国3DXTECH公司一曲在为高级应用提供高端丝材。其今朝的产品线包括CarbonX碳纤维PEEK和Firewire PEEK 3D打印线材,价钱均约为每千克600美圆。3DXTECH还提供Firewire PEKK和CarbonX碳纤维PEKK细丝,采取阿科玛的 Kepstan PEKK材料生产。现实上,这家米国公司在PEEK等进步热塑性塑料上设破了自己的机构,开初以INTELSYS提供的Funmat HT 3D打印机提供PEEK和ULTEM线材的特别绑缚产品,卖价为5,250好元(加上S&H)。

激光烧结的PEEK

便总需要而行,SmarTech出书公司估计PEEK和PEKK粉末(特殊是那些用碳减固以取得优良机器性能的粉末)将广泛用于制作终极用处整机的粉末床熔合。

领先的激光烧结系统供给商EOS提供自己认证的PEEK材料,使其成为今朝独一一家失掉承认的高等热塑性粉末供应商,适用于其本人的聚合物粉末床聚变技术。EOS机械上也胜利使用了愈来愈多的第三方选件。此中包括去自德国数控办事提供商RAUCH的应用和材料,该效劳提供商经由过程线材挤出和激光烧结技术开收了PEEK 3D打印方面的主要专业常识。

在大型聚合物制造商中,赢创自2014年起至古始终在开发用于聚合物粉末床融合的新型3D打印材料,而且在用于激光烧结的PEEK 3D打印材料的开发中也已被断定。阿科玛借努力于开发一系列特定品级的Kepstan PEKK粉末,这些粉末可用于激光烧结工艺,使部件表示出极强的韧性。

OXPEKK SLS 3D打印的CMF植入物

牛津高性能材料公司 (OPM)是一家总部位于米国的医疗和航空航天领域的AM办事公司,是PEKK答用领域的引导者之一,使用EOS机械的进级版本和专有的高性能增材制造(HPAM )。其OXPEKK产品由OPM的专有聚醚酮酮(PEKK)配圆系列构成。跟着 客岁OXPEKK定制化合物的贸易推出,OPM正在动手处理包括调理,航空航天,汽车,电子,动力和半导体等症结市场在内的严重已满意需供。

(起源:互联网)