PEEK 3D列印是什麼？製成怎麼做？一篇文章帶你詳細了解

PEEK 3D列印是什麼?

此篇文章會講解PEEK是什麼，同時介紹PEEK 3D列印怎麼做。在世界上的PEEK 3D列印技術現在有什麼發展?

PEEK是什麼?

聚醚醚酮PEEK是屬特種高分子材料，是聚芳醚酮的一個材料系列，擁有半結晶態的特點，具有耐化學腐蝕、耐高溫等特性。具有較高的玻璃化轉變溫度（143℃）和熔點（334℃），負載熱變形溫度高達316℃（30%玻璃纖維或碳纖維增強），可在250℃下持久利用，與其他耐高溫塑膠如pi、pps、ptfe、ppo等相比，使用溫度上限超出約50℃。結構式如下：


 

PEEK有哪些材料特性

• PEEK不但耐熱性相較於其他塑料還來的耐高溫,並且具有高模量以及高強度高韌性,以及良好的尺寸穩定性
• PEEK的樹酯剛性交強,尺寸變異性小,具有較小的膨脹係數
• PEEK具有優良的耐酸鹼度,對於耐腐蝕性接近鎳鋼等級,並且擁有抗輻射性能
• PEEK樹脂有優秀的耐磨擦特性,能在250ºC下保持著高耐磨性與低摩擦係數
• PEEK益於塑膠射出與CNC加工
• PEEK還具有良好的自潤性,可達到絕緣耐水解的機械性能

PEEK 3D列印怎麼做? 兩種製作方式大公開

3D列印塑膠熔融擠出技術 Fused Deposition Modeling (FDM) 

這是一種常見的3D列印技術,利用噴嘴將PEEK的線材經由加溫的噴嘴進行融化 ,對於一般的3D列印來說噴頭溫度約莫在200ºC左右即可3D列印一般的塑料如PLA或是ABS擠出,但PEEK的熔點溫度更高,溫度在343ºC攝氏度,所以PEEK成形噴頭溫度約在400ºC~450ºC之間,會比一般消費等級的3D列印噴頭所需溫度還來的更高許多。
除此之外,為了保障擠絲出來的材料能完整的附著在成型平板上面,並避免平台翹曲與變形的風險,須將3D列印平台溫度調升到100ºC~150ºC之間。且為了保持PEEK在製作的過程中的穩定性,須將倉體內部持續保持著恆溫在100ºC的上下。

綜觀以上多種溫度與噴頭相對條件等因素,這也是為何FDM品牌這麼多,但是能製作PEEK的3D列印設備卻寥寥無幾，看似簡單的技術實際上有很多一般人容易疏忽的技術難點存在。

 

以上為FDM技術製作PEEK的參考圖片
 

選擇性雷射燒結技術 Selective Laser Sintering ( SLS ) 

SLS技術運用PEEK粉末進行雷射燒結成型,工業級的3D列印設備內艙體需恆溫控制在385ºC。相對於FDM技術來說,SLS表面沒有明顯的層紋,但是表面會產生顆粒感,在列印時也因為支撐材料是原先並未被燒結的粉末,所以列印的支撐受限小,相對來說後處理更加容易,但該技術的成本高出了FDM不少的主因則是因為無論設備本身單價抑或是後處理相關的配套與環境要求、耗材損耗等等,都高於FDM技術。

3D列印PEEK的運用領域

1. 航太領域

在PEEK的運用上航太是最早使用此材料進行使用這種材料的行業,主要原因為PEEK可以替代鋁合金,對飛機或飛行器進行減重70%並且提高燃油效率

2. 醫療產業

PEEK具有良好的生物相容性,經過完整消度後可以短時間接觸人體,在國外也有3D列印PEEK植入物的相關經驗,我們礙於法規問題遲遲還沒有相關的實驗

3. 汽車工業

PEEK有良好的耐磨擦性以及機械性能,可以替代汽車的ABS防爆裝置,密封件,傳動系統級煞車系統

4. 消費性電子與半導體

因為具有良好的絕緣性,以及耐高溫的特性,可用於半導體等相關運用

結論

相信大家看完知識級以後對PEEK 3D列印有更深入一層的了解，綜觀以上兩種技術以及運用都是可以製作PEEK的3D列印方式,最終還是要透過本身的需求及應用出發點來找到合適的3D列製程與需求。峰群國際使用多種3D列印製程提供業界最專業化的3D列印代工服務，擁有多年專業列印的經驗，若您有3D列印的需求歡迎立即與我們聯繫！
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