La impresión PEEK 3D es una oportunidad emocionante, ya que la impresión 3D del material que se encuentra en la parte superior de la pirámide de polímero permite que las piezas se fabriquen de forma más rápida, económica y flexible en comparación con los métodos de fabricación tradicionales. Sin embargo, la impresión 3D de polímeros semicristalinos como PEEK y PEKK y los aspectos a considerar difieren significativamente en comparación con la impresión 3D de polímeros amorfos (por ejemplo, ULTEM). Para los polímeros amorfos, reconocer las temperaturas de transición vítrea es clave para la selección óptima de la temperatura de la cámara.
Para los polímeros semicristalinos, la elección de la temperatura de la cámara se basa principalmente en las propiedades de cristalización del material. Por lo tanto, la impresión 3D PEEK requiere una comprensión completa del material y una impresora 3D de alto rendimiento como miniFactory Ultra. La impresora Ultra 3D también puede imprimir compuestos de PEEK y PEKK reforzados con fibra, lo que permite que el rendimiento de las piezas impresas se estire al límite.
La poliariletercetona (PAEK) es una familia de termoplásticos semicristalinos con estabilidad a altas temperaturas y alta resistencia mecánica. Los dos materiales más conocidos de este grupo que pueden imprimirse en 3D con tecnología FFF son PEEK (polieteretercetona) y PEKK (polietercetonacetona).
El uso principal de los materiales PEEK y PEKK la sustitución de metales, que a menudo combinan altas temperaturas, altas exigencias mecánicas y productos químicos fuertes. Los materiales tienen un retardo de llama inherente. Ambos materiales también han sido certificados para su uso en casos exigentes, por ejemplo, en la industria aeroespacial, la petrolera, la de gas y la médica. La impresión PEEK 3D proporciona una forma asequible y flexible de producir una variedad de prototipos y lotes de producción.
Hasta ahora, las piezas de PEEK se han producido mediante moldeo por inyección o mecanizado. Se sabe que la impresión PEEK 3D se destaca en áreas donde los métodos de fabricación tradicionales enfrentan desafíos en términos de costos y volúmenes de producción. Con la impresión 3D, la fabricación de piezas ya no necesita depender de las formas del stock, sino que puede producir piezas más grandes, sin desperdiciar material y a un costo significativamente menor que antes. La impresión 3D como método de fabricación permite un nivel completamente nuevo de libertad de diseño y características integradas para las piezas a fabricar, que son desafiantes o incluso imposibles de lograr con los métodos de fabricación tradicionales.
Los materiales PEEK y PEKK también están disponibles para impresión 3D en forma reforzada con fibra de carbono. La fibra de carbono mejora la resistencia a la compresión, la rigidez y la capacidad de carga de los materiales. Las fibras de carbono también estabilizan la pieza impresa y garantizan una precisión dimensional significativamente mejor de las piezas a imprimir. La resistencia a la temperatura del material PEEK-CF es de hasta + 260 ° C. Para la impresión 3D de material PEEK reforzado con fibra de carbono, miniFactory Ultra ofrece la plataforma perfecta y la cámara de 250 ° C del dispositivo hace que las piezas impresas sean más resistentes que antes. El material PEEK reforzado con fibra de carbono ha sido validado para nuestros equipos.
La impresión 3D PEEK requiere más conocimiento y experiencia por parte del usuario que la impresión 3D de materiales amorfos. Al imprimir material PEEK, se debe prestar atención a la cristalinidad de la pieza, ya que solo cuando el material es completamente cristalino logra sus excelentes propiedades. Si PEEK se imprime en una cámara de impresión con una temperatura inferior a 130 ° C, a menudo hay signos de cristalización incompleta en la pieza impresa. Si la pieza muestra signos de cristalización incompleta o incluso es completamente amorfa, el recocido posterior al tratamiento encogerá y deformará la pieza de forma incontrolable hasta en un 3-5%. Como resultado, la precisión dimensional de la pieza se ve afectada y, en la mayoría de los casos, la pieza se vuelve inutilizable en el peor de los casos.
Si la cámara de impresión se puede calentar a 160-220 ° C, las piezas se cristalizarán de manera eficiente, es decir, eliminarán el recocido y los desafíos que conlleva. Sin embargo, las piezas impresas a esta temperatura de la cámara a menudo tienen margen de mejora en la resistencia mecánica, especialmente en la dirección Z de la pieza.
Cuando la cámara se puede calentar a 250 ° C, como en una impresora miniFactory Ultra 3D, también se puede aumentar la resistencia mecánica. Sin embargo, lo que hace que la impresión 3D de PEEK sea interesante es que lo que funciona para una geometría a menudo no funciona para la siguiente, y el proceso debe volver a optimizarse. miniFactory Ultra permite la optimización de piezas específicas, ya que todos los parámetros se pueden ajustar libremente. Nuestros años de experiencia en la impresión de material PEEK también se pueden aprovechar para su beneficio con nuestro servicio.
La temperatura óptima de la boquilla para los polímeros de la familia PAEK es de 410-440 ° C, dependiendo del equipo de impresión 3D y de cómo se mida la temperatura de la boquilla de cada dispositivo. A medida que aumenta la velocidad de impresión, la temperatura de la boquilla también debe aumentar para garantizar un poder de fusión suficiente. Las boquillas miniFactory Ultra se pueden calentar hasta 480 ° C, por lo que la impresión 3D de material PEEK no requiere esfuerzo.
Incluso los polímeros de la familia PAEK absorben la humedad, lo que debilita la calidad de impresión. Es extremadamente importante que los materiales se sequen previamente según las instrucciones. Sin embargo, lo que es más importante, el material también debe mantenerse seco durante el proceso de impresión. La impresora miniFactory Ultra 3D cuenta con una cámara de filamento calefactada que seca previamente el material para un uso óptimo y mantiene la humedad alejada del material durante la impresión. Esta función permite imprimir siempre con la misma alta calidad evitando problemas relacionados con la humedad.
Las piezas impresas en 3D de PEEK son adecuadas para diversos usos. El material es particularmente sensible a la uniformidad del proceso y es importante que se pueda verificar el proceso de impresión. La mejor forma de asegurarse de ello es solicitar un informe de control de calidad de la pieza impresa que incluya toda la información sobre el proceso de fabricación de la pieza. miniFactory AARNI es una innovadora herramienta de supervisión de procesos que funciona con la impresora miniFactory Ultra 3D. Con AARNI, recibe toda la información visualmente para cada impresión mientras garantiza de manera constante la calidad de las piezas de PEEK impresas.
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