Espiada: o filamento mais resistente impresoras3d.com

No mundo da impressão 3D FDM, há um filamento que podemos considerar o rei: o PEAK (poli-éter-cetona), um plástico semicristalino que resiste a altas temperaturas e mantém sua resistência mecânica.

Para impressão FDM e FFF, o PAEK é usado principalmente na forma de um filamento de poliéster éter-cetona, que chamamos de (PEEK) e sua alternativa de polieterimida (PEI) muito mais acessível, mais conhecida sob a marca ULTEM.

O ULTEM é um filamento mais acessível do que o PEEK, mas tem uma menor resistência ao impacto, mas até recebeu certificações aeroespaciais que o tornaram o material de referência quando se trata de imprimir peças de plástico de alta qualidade no 3D desempenho para aeronaves civis.

No início, a única empresa capaz de imprimir 3D com ULTEM era a Stratasys, mas desde que suas várias patentes expiraram em 2009, surgiram algumas empresas que produziram impressoras capazes de lidar com PEI ou PEEK.

PAEK, PEEK e PEI

Como descrito acima, o PAEK é forte e resistente. Tem uma temperatura de extrusão de 250 ° C e pode suportar cargas por um curto período de tempo a temperaturas de até 350 ° C. Quando queimado, o PAEK emite uma baixa quantidade de calor e seus gases são os menos tóxicos e corrosivos. Além disso, PAEK tem boa resistência química.

Embora a ULTEM seja a única marca de PEI disponível no mercado, existem várias opções para comprar PEEK, incluindo vários fabricantes de grande porte e os SmartMaterials espanhóis.

PEEK estava inicialmente disponível para impressão 3D por SLS (sinterização seletiva a laser), mas seu uso na impressão FDM é relativamente novo, assim como as impressoras que podem lidar com ele.

PEEK se destaca por ter maior resistência ao impacto e um limite de temperatura de exposição mais alto que o ULTEM, mas também é mais caro que o ULTEM. Portanto, quando a resistência mecânica ou a resistência à temperatura não são absolutamente críticas, o ULTEM pode ser a opção mais econômica, de modo que as aplicações de materiais freqüentemente se sobrepõem.

Em contraste, o ULTEM é mais usado na indústria aeroespacial, pois tem muitas certificações de diferentes administrações e agências governamentais, especialmente dos EUA. Além disso, o ULTEM tem uma alta resistência específica (relação força-peso) que é comparável a certos tipos de alumínio, portanto, embora ainda não tenha sido usado em nenhuma parte crítica de uma aeronave, está sendo usado como um substituto para o alumínio e plásticos mais pesados em partes menos críticas.

O desafio de imprimir com o PEEK

Até recentemente, o número de fabricantes de impressoras FFF 3D que embarcaram no desenvolvimento de impressoras 3D compatíveis com PEI e PEEK pode ser contado nos dedos. Eles são impressoras 3D que trabalham em temperaturas muito altas e, portanto, têm mais complexidade técnica do que o FDM comum. Gerenciar as temperaturas na cabeça de impressão e nas camadas de objetos para torná-los sólidos são os maiores desafios. É por isso que é difícil imprimir objetos com um volume substancial e que retenham a força e a resolução esperadas da impressão.

Já no início, muitas empresas que fabricavam impressoras 3D para imprimir em PEEK tinham que projetar e fabricar suas próprias peças, cabeçotes, bicos etc., pois não havia no mercado uma solução que atendesse às nossas demandas.

Por exemplo, para dar uma idéia da complexidade da impressão no PEEK, a NASA modificou um 4 TAZ para imprimir com o Peek e eles teriam que fazer o seguinte:

Substituindo o hotend com um hotend totalmente metálico.
Substituindo o termistor por um capaz de detectar temperaturas de até 500 ° C
Desenvolvimento de mecanismos de resfriamento de impressão 3D para motores de passo de impressora
Substituir o leito de corrente contínua por um leito de corrente alternada que pode ser aquecido até 230 ° C
Reposicionamento eletrônico e extensão de cabos.
Troque o firmware para alcançar temperaturas mais altas com a cama e o hotend.
Além disso, criaram um sistema de aquecimento para que, em vez de uma câmara fechada aquecida, utilizassem aquecimento infravermelho direcionado na parte impressa. Doze lâmpadas halógenas de 35W foram colocadas ao redor da câmera.

Dicas breves para usar o PEEK

Para obter os melhores resultados de impressão, aconselhamos manter a impressora 3D em um ambiente onde quase não haja rascunhos e / ou variações de temperatura. Mantenha a impressora 3D longe do sol. Quando a impressora 3D não estiver sendo usada, é importante guardar o Filamento em uma sacola e guardá-lo em local fresco, seco e escuro até que seja usado novamente. Além disso, é necessário o uso de sistema de exaustão ou extração de ventilação no local de trabalho, devido à toxicidade dos gases que emanam de seu fundido.

Ao imprimir, você deve seguir as instruções do fabricante, e para as que poderíamos adicionar o seguinte:

1 Controlar a temperatura de impressão do Peek:

O gerenciamento térmico adequado e o controle adequado de toda a câmara de construção são muito importantes, uma vez que o PEEK não reage bem às flutuações de temperatura. O PEEK é um material de impressão a alta temperatura, pelo que pode ser impresso a temperaturas muito elevadas, de 360 ° C a 450 °. Tenha em mente que a temperatura do leito deve ser pelo menos 120 ° C.

2 Secar o PEEK

É aconselhável, em muitos casos, secar o PEEK antes de imprimir. Em comparação com outros materiais, não absorve muita umidade, mas a secagem melhora o desempenho da impressão.

3 Caixa aquecida

Use uma impressora 3D com uma câmara de calor fechada ao imprimir nesse filamento.

4 Certifique-se de usar uma base de impressão adequada.

Para obter os efeitos desejados ao imprimir no PEEK, também precisamos usar uma plataforma ou base de impressão adequada. A folha PEI é a mais recomendada.

5 Mantenha o bocal limpo.

Quando a impressão terminar, lembre-se de remover todo o excesso de material do bico para evitar obstruções e manchas indesejadas, pois, caso contrário, o bico poderá ficar inutilizável.

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Peek: o filamento mais resistente