Il filamento per stampante 3D PEEK è un polimero termoplastico dalle prestazioni superiori che ha un nome chimico Polyether Ether Ketone. È ampiamente utilizzato soprattutto nei settori ad alte prestazioni, tra cui l'industria aerospaziale, automobilistica e medica, per le sue desiderabili proprietà meccaniche, chimiche e termiche.
Il PEEK è più resistente del nylon e la sua resistenza alla trazione è quasi tre volte superiore a quella del nylon; inoltre, è in grado di sopportare carichi pesanti e urti.
La sua temperatura di deviazione del calore arriva a circa 152°C, pertanto può essere utilizzato in luoghi in cui le alte temperature sono la norma.
Questo materiale ha un'elevata resistenza chimica su uno spettro più ampio che spazia da acidi, basi, solventi, ecc.
Ciò significa che la temperatura dell'ugello dovrebbe variare da 370°C a 420°C e la temperatura del piano di stampa dovrebbe essere circa superiore a 120°C.
Dopo aver disposto il primo strato di stampa sulla piastra di stampa, si consiglia di utilizzare una camera di stampa riscaldata per ridurre al minimo le deformazioni.
Il PEEK è igroscopico e richiede un trattamento termico a una temperatura di 120°C per 6-12 ore prima della stampa, per ridurre il contenuto di umidità che altrimenti comprometterebbe la qualità di stampa.
| proprietà Materiale | SBIRCIARE | PLA | addominali | Nylon |
|---|---|---|---|---|
| Resistenza al calore | Fino a 350°C | Circa 60°C | Circa 100°C | Intorno agli 80-100°C |
| Resistenza alla trazione | ≈ 90 MPa | ≈ 50 MPa | ≈ 40 MPa | ≈ 70 MPa |
| Resistenza chimica | Eccellente | Povero | Medio | Medio |
| Resistenza all'usura | Eccellente | Povero | Medio | Bene |
| Assorbimento di umidità | Basso | Alto | Medio | Alto |
| Costo | Relativamente alto | Basso | Medio | Medio |
Il PEEK ha una temperatura di fusione elevata, pari a circa 380-400°C, e una temperatura del piano di stampa di circa 130-160°C, pertanto la stampante deve soddisfare tali condizioni.
La stabilità della temperatura è molto importante, specialmente durante il processo di stampa. I cambiamenti di temperatura possono portare a difetti significativi nella stampa, tra cui stratificazione e deformazione.
La planarità del piano di stampa è particolarmente elevata con PEEK. Qualsiasi modifica ha conseguenze che portano al guasto della stampante.
Il PEEK è igroscopico, il che significa che assorbe l'umidità, pertanto prima di poter essere stampato, il PEEK deve essere sottoposto ad un'asciugatura completa.
Trattamento di essiccazione: il filamento PEEK deve essere semplicemente trattato in una camera a vuoto a una temperatura di circa 120°C per 6-12 ore senza umidità assorbita.
Il materiale PEEK tende a restringersi e deformarsi quando si raffredda, pertanto è necessario adottare strategie di stampa appropriate.
Ciò è dovuto all'elevata viscosità del filamento PEEK e al breve periodo di raffreddamento; l'adesione degli strati della parte stampata è scarsa e i parametri di stampa devono essere ottimizzati per aumentare la resistenza dell'adesione degli strati.
L'adesione degli strati nella stampa 3D PEEK non è buona e quindi la finitura superficiale richiede un trattamento dopo la stampa.
Alcune linee guida da seguire quando si utilizza il filamento per stampante 3D PEEK sono le seguenti, per ottenere i migliori risultati durante la stampa. Ecco i dettagli delle impostazioni della stampante e delle calibrazioni necessarie quando si stampa il filamento per stampante 3D PEEK.
Per stampare correttamente il filamento per stampante 3D PEEK sono necessarie le seguenti specifiche: Per stampare correttamente il PEEK sono necessarie le seguenti specifiche:
Si ritiene che le temperature dell'ugello debbano essere comprese tra 380 e 400 °C affinché il filamento PEEK della stampante 3D si fonda ed estruda come richiesto.
Si consigliano adesivi ad alta temperatura o, se possibile, un letto di stampa PEI o un letto di vetro per una migliore adesione del letto ed evitare deformazioni durante il raffreddamento.
Per risultati di stampa ottimali, ecco alcuni importanti suggerimenti per la calibrazione e le impostazioni di temperatura consigliate: Per risultati di stampa ottimali, ecco alcuni importanti suggerimenti per la calibrazione e le impostazioni di temperatura consigliate:
| Parametri | Valori consigliati |
| Temperatura dell'ugello | 380-400°C |
| Temperatura del letto di stampa | Temperatura: 130-160°C |
| Temperatura della camera di costruzione | Si consiglia pertanto di mantenere la temperatura sopra i 50 °C perché dopo il raffreddamento il volume si restringe e si deforma. |
| Calibrazione dell'estrusore: | 1. Impostare correttamente l'estrusore per superare qualsiasi problema di fornitura insufficiente o eccessiva di materiale nell'estrusore. |
| 2. Verificare che il volume estruso sia quello corretto realizzando un pezzo di prova. | |
| Livellamento del letto: | 1. Controllare che il piano di stampa sia orizzontale, in modo da evitare problemi di estrusione non uniforme e strati separati durante la stampa. |
| 2. Su carta o con altri mezzi, è necessario misurare la distanza tra l'ugello e il piano di stampa. |
Quando si stampa in 3D con PEEK, gli utenti potrebbero riscontrare alcuni problemi comuni, tra cui difetti di stampa e difficoltà di manutenzione. Di seguito è riportata una discussione dettagliata di questi problemi e delle relative soluzioni.
| Problemi comuni | Impatto | Soluzioni |
| Problemi di specifiche dei materiali | Prestazioni di stampa ridotte | 1. Conservare in un ambiente asciutto |
| 2. Asciugare il filamento per stampante 3D PEEK a 120°C per 6-12 ore prima della stampa per rimuovere l'umidità | ||
| Scolorimento | Aspetto e prestazioni influenzati | 1. Assicurarsi che la temperatura dell'ugello non superi l'intervallo consigliato (380-400°C) per evitare il surriscaldamento |
| 2. Ottimizzare la velocità di stampa e l'altezza dello strato per ridurre l'accumulo di calore | ||
| Deformazione | Dimensioni imprecise | 1. Utilizzare una camera di stampa chiusa per mantenere una temperatura ambientale stabile |
| 2. Utilizzare adesivo ad alta temperatura o materiale PEI per il piano di stampa per migliorare l'adesione | ||
| Scarsa adesione degli strati | Forza insufficiente | Regola la temperatura e la velocità di stampa e aumenta lo spessore dello strato |
| Sensibilità all'umidità | Qualità di stampa ridotta | Asciugare completamente il filamento per stampante 3D PEEK prima della stampa |
| Intasamento | La stampa si interrompe, il materiale non può essere estruso | Pulisci l'ugello e controlla le impostazioni dell'estrusore |
| Raffreddamento non uniforme | Deformazione delle parti stampate | Ottimizza le impostazioni della ventola di raffreddamento e mantieni una temperatura stabile |
| Articolo di manutenzione | Frequenza | Misure consigliate |
| Ugello pulito | Dopo ogni stampa | Controllare e pulire regolarmente l'ugello per evitare intasamenti e garantire un flusso regolare del materiale |
| Controllare gli elementi riscaldanti | Mensile | Controllare regolarmente le condizioni di lavoro degli elementi riscaldanti per garantire impostazioni di temperatura accurate per l'ugello e il piano di stampa |
| Mantenere la temperatura della camera di stampa | Prima di ogni stampa | Assicurarsi che la temperatura della camera di stampa sia mantenuta entro l'intervallo consigliato per evitare che le fluttuazioni di temperatura influiscano sulla qualità di stampa |
| Calibrazione regolare | Ogni 3 mesi | Calibrare regolarmente la stampante, incluso il livellamento del letto e la calibrazione dell'estrusore, per garantire la precisione di stampa |
Il PEEK è ampiamente utilizzato nei seguenti campi grazie alle sue eccellenti prestazioni: Il PEEK è ampiamente utilizzato nei seguenti campi grazie alle sue eccellenti prestazioni:
Viene utilizzato per realizzare componenti leggeri e resistenti per automobili e altri macchinari.
In precedenza veniva impiegato per generare componenti con elevate proprietà di tolleranza al calore e di resistenza alla corrosione.
Negli impianti e nei dispositivi medici, la scelta è dovuta alla sua biocompatibilità e alla sua inerzia chimica.
Casi di successo del filamento per stampante 3D PEEK in medicina
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Zhejiang Bw Industrial ha investito 15 milioni di yuan nel nuovo centro di ricerca e sviluppo della tecnologia applicativa PEEK, che è stato messo in funzione. Con l'aiuto di questo centro di ricerca e sviluppo, il nostro personale tecnico può fornire molti servizi tecnici per l'industria PEEK, tra cui principalmente:
