INTRODUCTION À L'IMPRESSION 3D PEEK AVEC MINIFACTORY

L'impression 3D du PEEK est une opportunité intéressante, car l'impression 3D du matériau qui se trouve au sommet de la pyramide des polymères permet de fabriquer des pièces plus rapidement, à moindre coût et avec plus de flexibilité qu'avec les méthodes de fabrication traditionnelles. Cependant, l'impression 3D de polymères semi-cristallins tels que le PEEK et le PEKK et les difficultés à envisager diffèrent considérablement de l'impression 3D de polymères amorphes (par exemple, ULTEM). Pour les polymères amorphes, il est essentiel de connaître les températures de transition vitreuse pour choisir la température optimale de la chambre.

Pour les polymères semi-cristallins, le choix de la température de la chambre est principalement basé sur les propriétés de cristallisation du matériau. Ainsi, l'impression 3D du PEEK nécessite une compréhension complète du matériau et une imprimante 3D haute performance telle que la miniFactory Ultra. L'imprimante Ultra 3D peut également imprimer des composites PEEK et PEKK renforcés par des fibres, ce qui permet de pousser les performances des pièces imprimées à leur limite.

Sur cette page:

  • Le PEEK fait partie de la famille PAEK
  • Pourquoi imprimer en 3D du PEEK
  • Comment imprimer en 3D du PEEK
  • Imprimante 3D miniFactory compatible

Le PEEK fait partie de la famille PAEK

Le polyaryléthercétone (PAEK) est une famille de thermoplastiques semi-cristallins présentant une stabilité à haute température et une résistance mécanique élevée. Les deux matériaux les plus connus de ce groupe pouvant être imprimés en 3D à l'aide de la technologie FFF sont le PEEK (Polyétheréthercétone) et le PEKK (Polyéthercétonecétone).

Applications du PEEK

Les matériaux PEEK et PEKK sont principalement utilisés dans diverses applications de remplacement du métal, combinant souvent des températures élevées, des exigences mécaniques élevées et des produits chimiques puissants. Les matériaux ont un caractère ignifuge inhérent. Les deux matériaux ont également été certifiés pour être utilisés dans des applications exigeantes, par exemple dans les secteurs de l'aérospatiale, du pétrole et du gaz, et de la médecine. L'impression 3D du PEEK constitue un moyen rentable et flexible de produire une variété de prototypes et de lots de production.

Pourquoi imprimer en 3D du PEEK

Jusqu'à présent, les pièces en PEEK étaient produites par moulage par injection ou par usinage. L'impression 3D en PEEK est connue pour exceller dans des domaines où les méthodes de fabrication traditionnelles sont confrontées à des difficultés en termes de coûts et de volumes de production. Avec l'impression 3D, la fabrication des pièces ne dépend plus des formes en stock, mais peut produire des pièces plus grandes, sans gaspillage de matériau, et à un coût nettement inférieur à celui d'avant. L'impression 3D en tant que méthode de fabrication permet d'atteindre un tout nouveau niveau de liberté de conception et de caractéristiques intégrées pour les pièces à fabriquer, ce qui est difficile, voire impossible, à réaliser avec les méthodes de fabrication traditionnelles.

PEEK vs PEEK renforcé de fibres de carbone

Les matériaux PEEK et PEKK sont également disponibles pour l'impression 3D, avec renforcement par fibres de carbone. La fibre de carbone améliore la résistance à la compression, la rigidité et la capacité de charge des matériaux. Les fibres de carbone stabilisent également la pièce imprimée et assurent une bien meilleure précision dimensionnelle des pièces à imprimer. La résistance en température du matériau PEEK-CF va jusqu'à 260° C. Pour l'impression 3D du PEEK renforcé de fibres de carbone, la miniFactory Ultra offre la plateforme parfaite et la chambre à 250° C de l'appareil rend les pièces imprimées plus résistantes. Le PEEK renforcé en fibres de carbone a été approuvé pour nos équipements.

Comment imprimer en 3D du PEEK

L'impression 3D du PEEK nécessite plus de connaissances et d'expertise de la part de l'utilisateur que l'impression 3D de matériaux amorphes. Lors de l'impression du PEEK, il convient de prêter attention à la cristallinité de la pièce, car ce n'est que lorsque le matériau est entièrement cristallin qu'il acquiert ses meilleures propriétés. Si le PEEK est imprimé dans une chambre d'impression dont la température est inférieure à 130° C, on observe souvent des signes de cristallisation incomplète dans la pièce imprimée. Si la pièce présente des signes de cristallisation incomplète ou est même complètement amorphe, le recuit post-traitement entraînera un rétrécissement et une déformation incontrôlables de la pièce pouvant atteindre 3 à 5 %. En conséquence, la précision dimensionnelle de la pièce en souffre et dans certains cas, la pièce devient inutilisable.

Si la chambre d'impression peut être chauffée à 160-220° C, les pièces cristalliseront efficacement ce qui permettra d’éviter le recuit et les inconvénients qu'il comporte. Cependant, les pièces imprimées à cette température de chambre ont souvent une marge d'amélioration de résistance mécanique, notamment dans la direction Z de la pièce.

Lorsque la chambre peut être chauffée à 250° C, comme dans une imprimante 3D miniFactory Ultra, la résistance mécanique peut également être augmentée. Ce qui rend l'impression 3D du PEEK intéressante est que ce qui fonctionne pour une géométrie ne convient souvent pas pour une autre, et le processus doit être ré-optimisé. MiniFactory Ultra permet une optimisation spécifique à la pièce, car tous les paramètres sont librement réglables. Nos années d'expérience dans l'impression du PEEK peuvent également être mises à profit dans le cadre de notre service.

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Températures extrêmes de la buse

La température optimale de la buse pour les polymères de la famille PAEK est de 410-440° C en fonction de l'équipement d'impression 3D et de la façon dont la température de la buse de chaque appareil est mesurée. Lorsque la vitesse d'impression augmente, la température de la buse doit également augmenter pour garantir une puissance de fusion suffisante. Les buses de la miniFactory Ultra peuvent être chauffées jusqu'à 480° C, de sorte que l'impression 3D du PEEK se fait sans effort.

Pré-séchage et entretien des matériaux

Les polymères de la famille PAEK, comme tous polymères, absorbent l'humidité ce qui nuit à la qualité de l'impression. Il est extrêmement important que les matériaux soient pré-séchés conformément aux instructions. Mais le plus important est le fait que les matériaux doivent aussi rester secs pendant le processus d'impression. L'imprimante 3D miniFactory Ultra dispose d'une chambre à filament chauffée qui pré-sèche les matériaux pour une utilisation optimale et permet de maintenir l'humidité à l'écart des matériaux pendant l'impression. Cette fonction vous permet d'imprimer toujours avec la même qualité élevée en évitant tout problème lié à l'humidité.

Assurance qualité de vos impressions en PEEK

Les pièces imprimées en PEEK 3D conviennent à de nombreuses applications. Le matériau est particulièrement sensible à l'uniformité du processus, et il est important que le processus d'impression puisse être vérifié. La meilleure façon de s'en assurer est de demander un rapport de contrôle de la qualité de la pièce imprimée qui comprend toutes les informations sur le processus de fabrication de la pièce. MiniFactory AARNI est un outil innovant de surveillance du processus qui fonctionne avec l'imprimante 3D miniFactory Ultra. Avec AARNI, vous recevez toutes les informations visuellement pour chaque impression tout en garantissant constamment la qualité des pièces PEEK imprimées.

Imprimante 3D miniFactory compatible

  • L'imprimante 3D miniFactory Ultra permet l'impression du matériau PEEK. Les paramètres d'impression librement réglables et la plage de température extrême donnent à l'utilisateur la liberté d'optimiser le processus d'impression pour chaque pièce. La technologie miniFactory a la confiance de nombreux clients dans le monde entier. Contactez-nous et laissez-nous vous proposer une solution de qualité pour l'impression 3D de vos pièces.

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