3D打印材料之3D打印PEEK材料特性
魔猴君 知識堂 2097天前
聚醚醚酮(PEEK)樹脂是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料,與其他特種工程塑料相比具有更多顯著優(yōu)勢,耐正高溫260度、機械性能優(yōu)異、自潤滑性好、耐化學品腐蝕、阻燃、耐剝離性、耐磨性、不耐強硝酸、濃硫酸、抗輻射、超強的機械性能可用于高端的機械、核工程和航空等科技。
工期:3D打印PEEK大部分5-7天能完成(材料打印溫度高,打印速度相對也慢);
后處理方式:表面的光澤度、精度,需要機械再次加工
3D打印PEEK材料具體特性:
耐高溫性:PEEK具有較高的玻璃化轉變溫度(Tg=143℃)和熔點(Tm=334℃),其負載熱變形溫度高達316℃,長期使用溫度為260℃,瞬時使用溫度可達300℃。
自潤滑性:PEEK具有良好的滑動特性,適合于嚴格要求低摩擦系數(shù)和耐磨耗用途的場合,特別是用碳纖維、石墨、PTFE改性的PEEK耐磨性非常優(yōu)越。
耐腐蝕性:除濃硫酸外,PEEK不溶于任何溶劑,具有很高的化學穩(wěn)定性。
阻燃性:PEEK具有自熄性,即使不加任何阻燃劑,可達到UL標準的94V-0級。
易加工性:由于PEEK具有較好的高溫流動性,且熱分解溫度高的特點,可采用多種加工方式,比如注塑成型、擠出成型、模壓成型及熔融紡絲等。
機械特性:PEEK具有良好的韌性和剛性,它具備與合金材料媲美的優(yōu)良耐疲勞性。
電性能:PEEK有高的體積電阻率和表面電阻率,在寬廣的溫度范圍及環(huán)境變化下可以承受各種頻率的交流電位場強,保持良好的絕緣性能。
耐水解性:樹脂及其復合材料不受水和高壓水蒸氣的化學影響,在高溫及高壓蒸汽或水環(huán)境下可以連續(xù)使用而保持良好的機械性能。
耐候性:優(yōu)良的耐候性能,聚合物可用于制造工作環(huán)境要求嚴格或需要經(jīng)常耐殺菌處理的組件。
由于PEEK具有優(yōu)良的綜合性能,在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料,使之成為當今最熱門的高性能工程塑料之一,目前主要應用于航空航天、汽車工業(yè)、電子電氣和醫(yī)療機械等領域。
3D打印PEEK材料物性表:
3D打印PEEK制件最高力學性能(與具體打印工藝和裝備有關) |
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材料 | PEEK450G | PEEK450G-10CF | PEEK450G-10GL |
拉伸強度/Mpa | 96.72 | 135 | 110 |
彎曲強度/Mpa | 142.57 | 180 | 160 |
拉伸模量/Gpa | 4.03 | 7.5 | 4.8 |
彎曲模量/Gpa | 3.7 | 7.9 | 5.3 |
PS:碳纖維:增強硬度、強度;
玻璃纖維:提升絕緣、等性能;
纖維含量默認10%
PEEK+CF聚醚醚酮+碳纖維物性表如下
1、汽車等運輸機械領域
PEEK樹脂在歐洲市場的增長尤以汽車零部件制品市場的增長最為迅速,特別是發(fā)動機周圍零部件、變速傳動部件、轉向零部件等都選用了PEEK塑料代替一些傳統(tǒng)的高價金屬作為制造材料。隨著汽車行業(yè)適應微型化、輕量化以及降低成本的要求,PEEK樹脂的需求仍將不斷增長。歐洲某車型有44個零部件采用了PEEK塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬制品。
汽車倒擋閥體PEEK玻璃纖維材料
2、IT制造業(yè)領域
半導體制造以及電子電器行業(yè)有望成為PEEK樹脂應用的另一個增長點。在半導體行業(yè),為了達到高功能化、低成本,要求硅片的尺寸更大,制造技術更先進,低粉塵、低氣體放出、低離子溶出、低吸水性是對半導體制造工藝中各種設備材質的特殊要求,這將是PEEK樹脂大顯身手的地方。
3、辦公用機械零部件領域
對于復印機的分離爪、特殊耐熱軸承、鏈條、齒輪等,用PEEK樹脂代替金屬作為它們的材料時,可以使部件輕量化、耐疲勞,并能夠做到無油潤滑。
4、電線包覆領域
PEEK包覆層有很好的阻燃性,不加任何阻燃劑,其阻燃級別即可達UL94 V-0級。PEEK樹脂也具有耐剝離性、耐輻照性(109拉德)等優(yōu)點,因此用在軍工以及核能等相關領域的特種電線。
5、板材、棒材等領域
PEEK在一些特殊領域應用過程中,經(jīng)常會遇到數(shù)量少、品種多的現(xiàn)象,這時用棒、板等型材進行機械加工制造是十分有利的。
6、纖維領域
PEEK纖維(包括單絲)工業(yè)濾布、工業(yè)用刷等制品中。在復合材料領域,PEEK纖維的魅力在于其熱塑性且耐高溫。在工業(yè)用濾布和工業(yè)用刷方面除耐熱性外,其魅力還在于它的耐化學藥品性和耐磨性。
7、醫(yī)療分析器械領域
由于PEEK可耐反復的高壓滅菌,在醫(yī)療器械中可用于制造內窺鏡零件、牙科用的去垢器等。另外,由于PEEK的高強度和低溶出性,已用在儀器分析的液相色譜柱、管、附件等。而且,由于PEEK與人體具有很好的相融性,作為人工骨材料已經(jīng)成功地替代了傳統(tǒng)的鈦金屬。