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Peek: el filamento mas resistente
Feb
En el mundo de la impresión 3D FDM, existe un filamento al que podríamos considerar el rey: el PEAK (poliarletercetona), un plástico semicristalino que soporta altas temperaturas y mantiene su resistencia mecánica.
Para la impresión FDM y FFF el PAEK se utiliza principalmente en forma de filamento de poliéster de cetona de éter, que denominamos (PEEK) y su alternativa mucho más asequible de polieterimida (PEI), más conocida bajo la marca ULTEM.
El ULTEM es un filamento más asequible que el PEEK, pero tiene una resistencia al impacto más baja, pero que ha llegado incluso a recibir certificaciones aeroespaciales que lo han convertido en el material de referencia cuando se trata de imprimir en 3D piezas de plástico con alto rendimiento para aeronaves civiles.
Al principio, la única empresa capaz de imprimir en 3D con ULTEM era Stratasys, pero desde que fueron expirando las distintas patentes de esta en 2009, han surgido unas pocas empresas que han producido impresoras capaces de manejar PEI o PEEK.
PAEK, PEEK y PEI
Como se ha descrito anteriormente, PAEK es fuerte y resistente. Tiene una temperatura de extrusión de 250 °C y puede soportar cargas durante un corto periodo de tiempo en temperaturas de hasta 350 °C . Cuando se quema, PAEK emite una baja cantidad de calor y sus gases son los menos tóxicos y corrosivos. Además, el PAEK tiene buena resistencia química.
Mientras que ULTEM es la única marca de PEI disponible en el mercado, existen varias opciones para comprar PEEK, incluyendo varios grandes fabricantes y la española SmartMaterials.
El PEEK inicialmente estuvo disponible para impresión 3d por SLS (sinterización láser selectiva), pero su uso en impresión FDM es relativamente nuevo al igual que las impresoras que pueden manejarlo.
El PEEK destaca por tener una mayor resistencia al impacto y una mayor temperatura límite de exposición que el ULTEM, pero también es mas caro que el ULTEM. Por lo tanto, cuando la resistencia mecánica o la resistencia a la temperatura no es absolutamente crítica, el ULTEM puede ser la opción más rentable, de modo que las aplicaciones de los materiales a menudo se superponen.
En contraposición, el ULTEM es mas usado en la industria aeroespacial, ya que cuenta con muchas certificaciones de distintas administraciones y agencias gubernamentales, sobre todo el EE.UU. Además, ULTEM tiene una alta resistencia específica (relación resistencia-peso) que es comparable a ciertos tipos de aluminio, así que, aunque aún no se ha utilizado en ninguna parte crítica de una aeronave, si que se está usando como sustituto del aluminio y de plásticos mas pesados en piezas menos críticas.
El desafío de imprimir con PEEK
- Sustitución del hotend con un hotend totalmente metálico.
- Sustitución del termistor por uno capaz de detectar temperaturas de hasta 500°C
- Desarrollo de mecanismos de refrigeración de impresión 3D para los motores paso a paso de la impresora
- Sustitución de la cama,de corriente continua por una cama de corriente alterna que podría calentarse hasta 230°C
- Reposicionamiento electrónico y alargamiento de los cables.
- Cambiar el firmware para alcanzar temperaturas más altas con la cama y hotend.
- Además, crearon un sistema de calefacción de modo que en vez una cámara cerrada calefactada, usaron calentamiento por infrarrojos dirigidos en la parte impresa. Doce bombillas halógenas de 35 W fueron colocadas alrededor de la cámara.
Breves consejos para usar PEEK
1. Controlar la temperatura de impresión del Peek:
2. Secar el PEEK
3. Caja calefactada
4. Asegurate de usar una base de impresión adecuada.
5. Mantenga limpia la boquilla.
