3D打印材料之3D打印PEEK材料特性

魔猴君  知識(shí)堂   2097天前

聚醚醚酮(PEEK)樹(shù)脂是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料，與其他特種工程塑料相比具有更多顯著優(yōu)勢(shì)，耐正高溫260度、機(jī)械性能優(yōu)異、自潤(rùn)滑性好、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃、耐剝離性、耐磨性、不耐強(qiáng)硝酸、濃硫酸、抗輻射、超強(qiáng)的機(jī)械性能可用于高端的機(jī)械、核工程和航空等科技。

工期：3D打印PEEK大部分5-7天能完成(材料打印溫度高，打印速度相對(duì)也慢)；

后處理方式：表面的光澤度、精度，需要機(jī)械再次加工  

3D打印PEEK材料具體特性：

耐高溫性：PEEK具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg=143℃）和熔點(diǎn)（Tm=334℃），其負(fù)載熱變形溫度高達(dá)316℃，長(zhǎng)期使用溫度為260℃，瞬時(shí)使用溫度可達(dá)300℃。

自潤(rùn)滑性：PEEK具有良好的滑動(dòng)特性，適合于嚴(yán)格要求低摩擦系數(shù)和耐磨耗用途的場(chǎng)合，特別是用碳纖維、石墨、PTFE改性的PEEK耐磨性非常優(yōu)越。

耐腐蝕性：除濃硫酸外，PEEK不溶于任何溶劑，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。

阻燃性：PEEK具有自熄性，即使不加任何阻燃劑，可達(dá)到UL標(biāo)準(zhǔn)的94V-0級(jí)。

易加工性：由于PEEK具有較好的高溫流動(dòng)性，且熱分解溫度高的特點(diǎn)，可采用多種加工方式，比如注塑成型、擠出成型、模壓成型及熔融紡絲等。

機(jī)械特性：PEEK具有良好的韌性和剛性，它具備與合金材料媲美的優(yōu)良耐疲勞性。

電性能：PEEK有高的體積電阻率和表面電阻率，在寬廣的溫度范圍及環(huán)境變化下可以承受各種頻率的交流電位場(chǎng)強(qiáng)，保持良好的絕緣性能。

耐水解性：樹(shù)脂及其復(fù)合材料不受水和高壓水蒸氣的化學(xué)影響，在高溫及高壓蒸汽或水環(huán)境下可以連續(xù)使用而保持良好的機(jī)械性能。

耐候性：優(yōu)良的耐候性能，聚合物可用于制造工作環(huán)境要求嚴(yán)格或需要經(jīng)常耐殺菌處理的組件。

由于PEEK具有優(yōu)良的綜合性能，在許多特殊領(lǐng)域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料，使之成為當(dāng)今最熱門(mén)的高性能工程塑料之一，目前主要應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)、電子電氣和醫(yī)療機(jī)械等領(lǐng)域。

3D打印PEEK材料物性表：

PS:碳纖維：增強(qiáng)硬度、強(qiáng)度；

玻璃纖維：提升絕緣、等性能；

纖維含量默認(rèn)10%

PEEK+CF聚醚醚酮+碳纖維物性表如下

1、汽車(chē)等運(yùn)輸機(jī)械領(lǐng)域

PEEK樹(shù)脂在歐洲市場(chǎng)的增長(zhǎng)尤以汽車(chē)零部件制品市場(chǎng)的增長(zhǎng)最為迅速，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)悴考?、變速傳?dòng)部件、轉(zhuǎn)向零部件等都選用了PEEK塑料代替一些傳統(tǒng)的高價(jià)金屬作為制造材料。隨著汽車(chē)行業(yè)適應(yīng)微型化、輕量化以及降低成本的要求，PEEK樹(shù)脂的需求仍將不斷增長(zhǎng)。歐洲某車(chē)型有44個(gè)零部件采用了PEEK塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬制品。

汽車(chē)倒擋閥體PEEK玻璃纖維材料

2、IT制造業(yè)領(lǐng)域

半導(dǎo)體制造以及電子電器行業(yè)有望成為PEEK樹(shù)脂應(yīng)用的另一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)。在半導(dǎo)體行業(yè)，為了達(dá)到高功能化、低成本，要求硅片的尺寸更大，制造技術(shù)更先進(jìn)，低粉塵、低氣體放出、低離子溶出、低吸水性是對(duì)半導(dǎo)體制造工藝中各種設(shè)備材質(zhì)的特殊要求，這將是PEEK樹(shù)脂大顯身手的地方。

3、辦公用機(jī)械零部件領(lǐng)域

對(duì)于復(fù)印機(jī)的分離爪、特殊耐熱軸承、鏈條、齒輪等，用PEEK樹(shù)脂代替金屬作為它們的材料時(shí)，可以使部件輕量化、耐疲勞，并能夠做到無(wú)油潤(rùn)滑。

4、電線(xiàn)包覆領(lǐng)域

PEEK包覆層有很好的阻燃性，不加任何阻燃劑，其阻燃級(jí)別即可達(dá)UL94 V-0級(jí)。PEEK樹(shù)脂也具有耐剝離性、耐輻照性（109拉德）等優(yōu)點(diǎn)，因此用在軍工以及核能等相關(guān)領(lǐng)域的特種電線(xiàn)。

5、板材、棒材等領(lǐng)域

PEEK在一些特殊領(lǐng)域應(yīng)用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)量少、品種多的現(xiàn)象，這時(shí)用棒、板等型材進(jìn)行機(jī)械加工制造是十分有利的。

6、纖維領(lǐng)域

PEEK纖維（包括單絲）工業(yè)濾布、工業(yè)用刷等制品中。在復(fù)合材料領(lǐng)域，PEEK纖維的魅力在于其熱塑性且耐高溫。在工業(yè)用濾布和工業(yè)用刷方面除耐熱性外，其魅力還在于它的耐化學(xué)藥品性和耐磨性。

7、醫(yī)療分析器械領(lǐng)域

由于PEEK可耐反復(fù)的高壓滅菌，在醫(yī)療器械中可用于制造內(nèi)窺鏡零件、牙科用的去垢器等。另外，由于PEEK的高強(qiáng)度和低溶出性，已用在儀器分析的液相色譜柱、管、附件等。而且，由于PEEK與人體具有很好的相融性，作為人工骨材料已經(jīng)成功地替代了傳統(tǒng)的鈦金屬。