3devo是一家位于荷蘭的3D打印機擠出系統開發商,承接了將PEEK(聚醚醚酮)轉化為3D打印細絲的研究項目。該公司發現擠出的PEEK顆粒明顯比購買現成的PEEK材料小。
自創建Next 1.0高級臺式長絲擠出機以來,荷蘭3D打印專家3devo一直在探索新的方法,以最大限度地發揮其智能、多功能機器的有用性。能夠擠出一個巨大的3D打印材料,如ABS,PLA,PEEK,PEI,PVA,PC,PPS,POM和PA 12系列,未來1.0為用戶提供了“過實驗材料精密擠出的控制。”不過,3devo繼續對單個材料的行為和隨后的可打印性進行廣泛研究。 3devo顯微鏡下的最新材料是PEEK,一種有機熱塑性聚合物,即使在高溫下也能保持優異的機械性能。
PEEK具有堅固、輕便、耐高溫等特點,可適用于各種行業的應用材料,從航空航天到汽車到醫藥。然而,在3D打印中使用該材料是相對新的研究領域,并且許多3D打印機和擠出系統并未構建用于處理聚合物。然而,高溫Next1.0能夠擠出堅固的塑料,因此3Devo希望對其擠出和3D打印進行徹底的研究。
“與PEEK合作是一次有趣的挑戰,其中主要涉及在正確的溫度范圍內擠壓它,并且在內部壓力分解,也不會影響材料的結晶度。” 3devo銷售和營銷經理Lisette van Gent解釋說,“這是一個好的開始,我們的第一次試驗結果比預期容易。
一開始,3devo將擠出機設定為比通常大并且溫度高得多。PEEK熔點為343攝氏度,是一種非常有用的材料,用于機械和將承受高熱量的物體,如汽車零件。然而,高的耐熱性也意味著需要大量的材料來實際熔化并用于3D打印。相比之下,PLA在相對溫和的173至178度融化,則比較合理。
當在另外用于處理低溫材料的機械中處理高溫材料時,需要過渡或清潔材料。在不存在與清潔性能的合適的過渡材料,擠出的PEEK會退化,以及隨后的PLA或在下一步1.0中擠出的其它材料將包含在從將PEEK不必要小黑點。3devo使用Lusin G410用于高溫范圍,而Asaclean GL2用于中/低頻范圍。
多虧了穩流和PEEK的快速冷卻性能,所述3devo團隊發現他們可以擠壓材料(在任2.85毫米或1.75毫米厚度)相對容易。然而,將擠出的材料卷繞到卷軸上證明是更困難的,材料的強度使得難以圍繞卷軸的圓形內部容易地彎曲。該團隊最終不得不將新擠出的PEEK細絲的第一部分卷到卷軸上以保持其位置。
據3devo透露,3D打印機用戶可以使用Next 1.0擠出機制造自己的PEEK纖維,其成本遠低于將材料作為預制纖維卷軸購買的成本。購買PEEK顆粒只會花費約100歐元每公斤,而而直接購買一線軸的材料則將花費1000歐元。