De toepassing van PEEK-materialen in 3D-printen
2021-05-28
Technische kunststoffen hebben een breed scala aan toepassingen vanwege hun goede sterkte, weersbestendigheid en thermische stabiliteit, vooral voor de bereiding van industriële producten. Daarom zijn technische kunststoffen de meest gebruikte geworden3D-printmaterialen, in het bijzonder acrylonitril-butadieen. -Styreencopolymeer (ABS), polyamide (PA), polycarbonaat (PC), polyfenylsulfon (PPSF), polyetheretherketon (PEEK), enz. worden het meest gebruikt.
Anders dan bij traditioneel spuitgieten stelt 3D-printtechnologie hogere eisen aan de prestaties en toepasbaarheid van kunststofmaterialen. De meest elementaire vereiste is vloeibaarheid na smelten, vloeibaar maken of verpoederen. Nadat 3D-printen is gevormd, wordt het gestold, gepolymeriseerd. Na uitharding heeft het een goede sterkte en speciale functionaliteit.
Op dit moment kunnen bijna alle universele kunststoffen worden toegepast op 3D-printen, maar vanwege de verschillen in de kenmerken van elk plastic, worden het 3D-printproces en de productprestaties beïnvloed.
Op dit moment zijn de belangrijkste factoren die van invloed zijn op de toepassing van plastic materialen bij 3D-printen: hoge printtemperatuur, slechte materiaalvloeibaarheid, resulterend in vluchtige componenten in de werkomgeving, gemakkelijke verstopping van het printmondstuk, wat de productprecisie beïnvloedt; gewone kunststoffen hebben een lage sterkte en een te smal aanpassingsbereik. De kunststof moet worden versterkt; de koeluniformiteit is slecht, de vormgeving is traag en het is gemakkelijk om krimp en vervorming van het product te veroorzaken; het ontbreken van functionele en intelligente toepassingen.
De sleutel tot de 3D-printindustrie zijn materialen. Als het meest volwassen materiaal voor 3D-printen, hebben plastic materialen nog steeds veel problemen: beïnvloed door de sterkte van plastic, hebben plastic materialen beperkte toepassingsgebieden en zijn de fysieke en mechanische eigenschappen van het eindproduct slecht; verwerking op hoge temperatuur en lage temperatuur zijn vereist. Slechte vloeibaarheid, langzame uitharding, gemakkelijke vervorming, lage precisie; gebrek aan expansie van kunststoffen op het gebied van nieuwe materialen.
Om deze reden heeft de ontwikkeling van 3D-printtechnologie voor kunststofmodificatie momenteel voornamelijk de volgende vier richtingen.
1. Wijziging van vloeibaarheid
Om de stromingsmodificatie van kunststoffen te realiseren kan verwezen worden naar de modificatie met smeermiddelen. Het gebruik van te veel smeermiddel zal echter het gehalte aan vluchtige stoffen verhogen en de stijfheid en sterkte van het product verzwakken. Daarom, door toevoeging van sferisch bariumsulfaat met hoge stijfheid, hoge vloeibaarheid, glasparels en andere anorganische materialen om het defect van slechte vloeibaarheid van kunststoffen te compenseren. Voor poederkunststoffen kan het poederoppervlak worden gecoat met anorganisch vlokpoeder zoals talkpoeder en micapoeder om de vloeibaarheid te vergroten. Bovendien kunnen microsferen direct worden gevormd tijdens plastische synthese om de vloeibaarheid te garanderen.
2. Verbeterde wijziging
Door de modificatie te verbeteren, kan de stijfheid en sterkte van de kunststof worden verbeterd. Glasvezel, metaalvezel en houtvezelversterkt ABS maken bijvoorbeeld composietmaterialen geschikt voor 3D gesmolten depositieproces; poedervormige kunststoffen zijn meestal lasergesinterd en kunnen worden versterkt en gemodificeerd door een verscheidenheid aan materialen te combineren, waaronder nylonpoeder met glasvezel en koolstofvezelnylonpoeder, nylon en polyetherketonmengsel, enz.
3. Snelle stolling
De stollingstijd van kunststoffen hangt nauw samen met de kristalliniteit. Om de snelle stolling en vorming van kunststoffen na 3D-fusiedepositie te versnellen, kunnen redelijke kiemvormende middelen worden gebruikt om de vorming en stolling van de kunststof te versnellen, en metalen met verschillende warmtecapaciteiten kunnen ook in het plastic worden gecompoundeerd om te versnellen de stolling.
4. Functionalisatie
Door functionele modificatie kan het toepassingsbereik van kunststoffen op het gebied van 3D-printproductie worden uitgebreid.
Anders dan bij traditioneel spuitgieten stelt 3D-printtechnologie hogere eisen aan de prestaties en toepasbaarheid van kunststofmaterialen. De meest elementaire vereiste is vloeibaarheid na smelten, vloeibaar maken of verpoederen. Nadat 3D-printen is gevormd, wordt het gestold, gepolymeriseerd. Na uitharding heeft het een goede sterkte en speciale functionaliteit.
Op dit moment kunnen bijna alle universele kunststoffen worden toegepast op 3D-printen, maar vanwege de verschillen in de kenmerken van elk plastic, worden het 3D-printproces en de productprestaties beïnvloed.
Op dit moment zijn de belangrijkste factoren die van invloed zijn op de toepassing van plastic materialen bij 3D-printen: hoge printtemperatuur, slechte materiaalvloeibaarheid, resulterend in vluchtige componenten in de werkomgeving, gemakkelijke verstopping van het printmondstuk, wat de productprecisie beïnvloedt; gewone kunststoffen hebben een lage sterkte en een te smal aanpassingsbereik. De kunststof moet worden versterkt; de koeluniformiteit is slecht, de vormgeving is traag en het is gemakkelijk om krimp en vervorming van het product te veroorzaken; het ontbreken van functionele en intelligente toepassingen.
De sleutel tot de 3D-printindustrie zijn materialen. Als het meest volwassen materiaal voor 3D-printen, hebben plastic materialen nog steeds veel problemen: beïnvloed door de sterkte van plastic, hebben plastic materialen beperkte toepassingsgebieden en zijn de fysieke en mechanische eigenschappen van het eindproduct slecht; verwerking op hoge temperatuur en lage temperatuur zijn vereist. Slechte vloeibaarheid, langzame uitharding, gemakkelijke vervorming, lage precisie; gebrek aan expansie van kunststoffen op het gebied van nieuwe materialen.
Om deze reden heeft de ontwikkeling van 3D-printtechnologie voor kunststofmodificatie momenteel voornamelijk de volgende vier richtingen.
1. Wijziging van vloeibaarheid
Om de stromingsmodificatie van kunststoffen te realiseren kan verwezen worden naar de modificatie met smeermiddelen. Het gebruik van te veel smeermiddel zal echter het gehalte aan vluchtige stoffen verhogen en de stijfheid en sterkte van het product verzwakken. Daarom, door toevoeging van sferisch bariumsulfaat met hoge stijfheid, hoge vloeibaarheid, glasparels en andere anorganische materialen om het defect van slechte vloeibaarheid van kunststoffen te compenseren. Voor poederkunststoffen kan het poederoppervlak worden gecoat met anorganisch vlokpoeder zoals talkpoeder en micapoeder om de vloeibaarheid te vergroten. Bovendien kunnen microsferen direct worden gevormd tijdens plastische synthese om de vloeibaarheid te garanderen.
2. Verbeterde wijziging
Door de modificatie te verbeteren, kan de stijfheid en sterkte van de kunststof worden verbeterd. Glasvezel, metaalvezel en houtvezelversterkt ABS maken bijvoorbeeld composietmaterialen geschikt voor 3D gesmolten depositieproces; poedervormige kunststoffen zijn meestal lasergesinterd en kunnen worden versterkt en gemodificeerd door een verscheidenheid aan materialen te combineren, waaronder nylonpoeder met glasvezel en koolstofvezelnylonpoeder, nylon en polyetherketonmengsel, enz.
3. Snelle stolling
De stollingstijd van kunststoffen hangt nauw samen met de kristalliniteit. Om de snelle stolling en vorming van kunststoffen na 3D-fusiedepositie te versnellen, kunnen redelijke kiemvormende middelen worden gebruikt om de vorming en stolling van de kunststof te versnellen, en metalen met verschillende warmtecapaciteiten kunnen ook in het plastic worden gecompoundeerd om te versnellen de stolling.
4. Functionalisatie
Door functionele modificatie kan het toepassingsbereik van kunststoffen op het gebied van 3D-printproductie worden uitgebreid.
Vorig:NEE
