EINFÜHRUNG IN PEEK 3D-DRUCK MIT MINIFACTORY

PEEK-3D-Druck ist eine spannende Gelegenheit, da der 3D-Druck des Materials an der Spitze der Polymerpyramide es ermöglicht, Teile im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren schneller, kostengünstiger und flexibler herzustellen. Allerdings unterscheidet sich der 3D-Druck von teilkristallinen Polymeren wie PEEK und PEKK und die zu berücksichtigenden Fragestellungen deutlich vom 3D-Druck von amorphen Polymeren (z. B. ULTEM). Bei amorphen Polymeren ist die Anerkennung der Glasübergangstemperaturen der Schlüssel zur optimalen Auswahl der Kammertemperatur.

Bei teilkristallinen Polymeren richtet sich die Wahl der Kammertemperatur hauptsächlich nach den Kristallisationseigenschaften des Materials. Daher erfordert der PEEK 3D-Druck ein vollständiges Verständnis des Materials und einen leistungsstarken 3D-Drucker wie die miniFactory Ultra. Der Ultra 3D-Drucker kann auch faserverstärkte PEEK- und PEKK-Verbundwerkstoffe drucken, wodurch die Leistung von gedruckten Teilen bis an die Grenzen ausgereizt werden kann.

Auf dieser Seite:

  • PEEK ist ein Teil der PAEK-Familie
  • Warum PEEK-3D-Druck
  • Wie man PEEK in 3D druckt
  • Kompatibler miniFactory 3D-Drucker

PEEK ist ein Teil der PAEK-Familie

Polyaryletherketon (PAEK) ist eine Familie teilkristalliner Thermoplaste mit Hochtemperaturstabilität und hoher mechanischer Festigkeit. Die beiden bekanntesten Materialien dieser Gruppe, die mit der FFF-Technologie 3D-gedruckt werden können, sind PEEK (Polyetheretherketone) und PEKK (Polyetherketoneketone).

Anwendungen von PEEK

PEEK- und PEKK-Materialien werden hauptsächlich in verschiedenen Metallersatzanwendungen verwendet, die oft hohe Temperaturen, hohe mechanische Anforderungen und starke Chemikalien kombinieren. Die Materialien haben eine inhärente Flammhemmung. Beide Materialien sind auch für den Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen zertifiziert, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, in der Öl- und Gasindustrie sowie in der Medizintechnik. Der PEEK-3D-Druck bietet eine kostengünstige und flexible Möglichkeit, eine Vielzahl von Prototypen und Produktionschargen herzustellen.

Warum PEEK-3D-Druck

Bisher wurden PEEK-Teile durch Spritzgießen oder spanende Bearbeitung hergestellt. Der PEEK-3D-Druck ist dafür bekannt, dass er sich in Bereichen auszeichnet, in denen traditionelle Herstellungsverfahren in Bezug auf Kosten und Produktionsvolumen vor Herausforderungen stehen. Mit dem 3D-Druck ist die Teilefertigung nicht mehr von Halbzeugen abhängig, sondern kann größere Teile ohne Materialverschwendung und zu deutlich geringeren Kosten als bisher herstellen. Der 3D-Druck als Fertigungsverfahren ermöglicht völlig neue Gestaltungsfreiheiten und integrierte Funktionen für die herzustellenden Teile, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nur schwer oder gar nicht realisierbar sind.

PEEK vs. kohlenstoffverstärktes PEEK

Für den 3D-Druck stehen auch PEEK- und PEKK-Materialien in kohlenstofffaserverstärkter Form zur Verfügung. Die Kohlefaser verbessert die Druckfestigkeit, Steifigkeit und Belastbarkeit von Materialien. Kohlefasern stabilisieren zudem das Druckstück und sorgen für eine deutlich bessere Maßhaltigkeit der zu bedruckenden Teile. Die Temperaturbeständigkeit des PEEK-CF-Materials beträgt bis zu +260°C. Für den 3D-Druck von kohlefaserverstärktem PEEK-Material bietet die miniFactory Ultra die perfekte Plattform und die 250°C-Kammer des Geräts macht gedruckte Teile stärker als zuvor. Das kohlefaserverstärkte PEEK-Material wurde für unsere Geräte validiert.

Wie man PEEK in 3D druckt

Der PEEK-3D-Druck erfordert vom Benutzer mehr Wissen und Erfahrung als der 3D-Druck von amorphen Materialien. Beim Bedrucken von PEEK-Material sollte auf die Kristallinität des Teils geachtet werden, denn nur wenn das Material vollständig kristallin ist, erreicht es seine hervorragenden Eigenschaften. Wird PEEK in einer Druckkammer bei einer Temperatur unter 130°C gedruckt, kommt es häufig zu Anzeichen einer unvollständigen Kristallisation im Druckstück. Weist das Teil Anzeichen einer unvollständigen Kristallisation auf oder ist es sogar vollständig amorph, schrumpft das Tempern und verformt das Teil unkontrolliert um bis zu 3-5%. Dadurch leidet die Maßhaltigkeit des Teils und in den meisten Fällen wird das Teil schlimmstenfalls unbrauchbar.

Wenn die Druckkammer auf 160-220°C erhitzt werden kann, kristallisieren die Teile effizient, d. h. das Nachglühen und die damit verbundenen Herausforderungen entfallen. Die bei dieser Kammertemperatur gedruckten Stücke haben jedoch oft Raum für eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit, insbesondere in der Z-Richtung des Stücks.

Wenn die Kammer auf 250°C erhitzt werden kann, wie bei einem miniFactory Ultra 3D-Drucker, kann auch die mechanische Festigkeit erhöht werden. Was den PEEK-3D-Druck jedoch interessant macht, ist, dass das, was bei einer Geometrie funktioniert, bei der nächsten oft nicht funktioniert und der Prozess neu optimiert werden muss. miniFactory Ultra ermöglicht eine teilespezifische Optimierung, da alle Parameter frei einstellbar sind. Unsere langjährige Erfahrung im Bedrucken von PEEK-Material können Sie auch mit unserem Service zu Ihrem Vorteil nutzen.

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Extreme Düsentemperaturen

Die optimale Düsentemperatur für Polymere der PAEK-Familie beträgt 410-440 °C, abhängig von der 3D-Druckausrüstung und der Art und Weise, wie die Düsentemperatur jedes Geräts gemessen wird. Mit steigender Druckgeschwindigkeit muss auch die Düsentemperatur steigen, um eine ausreichende Schmelzleistung zu gewährleisten. miniFactory Ultra-Düsen können auf bis zu 480°C erhitzt werden, sodass der 3D-Druck von PEEK-Material mühelos ist.

Materialvortrocknung und -pflege

Selbst Polymere der PAEK-Familie absorbieren Feuchtigkeit, was die Druckqualität schwächt. Es ist äußerst wichtig, dass die Materialien gemäß den Anweisungen vorgetrocknet werden. Noch wichtiger ist jedoch, dass das Material auch während des Druckvorgangs trocken gehalten wird. Der miniFactory Ultra 3D-Drucker verfügt über eine beheizte Filamentkammer, die das Material für eine optimale Nutzung vortrocknet und während des Druckens Feuchtigkeit vom Material fernhält. Diese Funktion ermöglicht es Ihnen, immer mit der gleichen hohen Qualität zu drucken und feuchtigkeitsbedingte Probleme zu vermeiden.

Qualitätssicherung Ihrer PEEK-Drucke

3D-gedruckte Teile aus PEEK eignen sich für viele Anwendungen. Das Material reagiert besonders empfindlich auf die Gleichmäßigkeit des Prozesses, und es ist wichtig, dass der Druckprozess überprüft werden kann. Um dies sicherzustellen, fordern Sie am besten einen Qualitätskontrollbericht für das gedruckte Teil an, der alle Informationen über den Herstellungsprozess des Bauteiles enthält. miniFactory AARNI ist ein innovatives Prozessüberwachungswerkzeug, das mit dem miniFactory Ultra 3D-Drucker funktioniert. Mit AARNI erhalten Sie zu jedem Druck alle Informationen visuell und sichern gleichzeitig die Qualität der gedruckten PEEK-Teile.

Kompatibler miniFactory 3D-Drucker

  • Der miniFactory Ultra 3D-Drucker ermöglicht das Drucken von PEEK-Material und die frei einstellbaren Druckparameter, und der extreme Temperaturbereich gibt dem Benutzer die Freiheit, den Druckprozess für jedes Stück zu optimieren. Viele Kunden auf der ganzen Welt vertrauen der miniFactory-Technologie. Kontaktieren Sie uns und lassen Sie sich von uns eine Qualitätslösung für den 3D-Druck Ihrer Teile anbieten.

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