PEEK یا PEKK کدام یک را انتخاب کنیم

PEEK یا PEKK کدام یک را انتخاب کنیم
مواد در چاپ و پرینتر سه بعدی یکی از اجزای اصلی فرآیند هستند که به پرینت نهایی مدل خود خصوصیات شیمیایی و خصوصیات مکانیکی خاص را ارائه می دهند. امروزه ، بازار دارای انتخاب گسترده ی مواد است ، از پلیمرها گرفته تا فلزات ، سرامیک ها و جوهرهای آلی . اگر پلاستیک ها را بررسی کنیم ، تعداد آنها بسیار زیاد است و می توان کم و بیش بحث فنی برای چاپ با آنها داشت.
این که یک رشته فیلامنت ، رزین یا پودر باشد ، هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند. امروز ما در بخش پلیمرها با کارایی بالا و به طور خاص در مورد خانواده پلی اتیل کلستون (PAEK) تمرکز خواهیم کرد. این صنعت از دو ماده در گروه مشابه استفاده می کند: PEKK و PEEK که به طور کلی در صنعت تولید سنتی (تزریق پلاستیک ، ماشینکاری و غیره) استفاده می شوند ، هر دو دارای مشخصات حرارتی جالبی هستند و به دلیل استحکام بالای خود معروف هستند. این ترکیبات که اغلب با فلزات مقایسه می شوند ، چند سالی است که با برخی فرآیندهای تولید مواد افزودنی سازگار هستند ، از جمله اکستروژن مواد (FDM) و پخت لیزر انتخابی. اما تفاوت این دو ترموپلاستیک با عملکرد بالا چیست؟ کدام یک را باید انتخاب کنید؟ ما همه چیزهایی را که باید بدانید در این مقاله ایران تری دی توضیح می دهیم!
ترکیب و خصوصیات
هنگام مقایسه دو پلیمر با عملکرد بالا ، مهم است که از ترکیب و خواص آنها شروع کنید. این به منظور درک چگونگی عملکرد آنها در فرآیند تولید است ، که می تواند یک عامل تعیین کننده در انتخاب شما باشد. این دو ماده از خانواده PAEK هستند که گروهی از ترموپلاستیک های نیمه بلوری با عملکرد بالا هستند. در این خانواده ، بیشترین استفاده از پلیمر PEEK است که توسط ساختار مولکولی 1 کتون و 2 اتر تشکیل می شود.
از طرف دیگر ، PEKK وجود دارد که ساختار مولکولی آن معکوس است: دارای 2 کتون و 1 اتر است. پیوندهای کتونی انعطاف پذیرتر هستند و این باعث افزایش انعطاف پذیری پلیمر مورد نظر می شود. این بدان معنی است که دمای انتقال شیشه (دمایی که پلیمر شروع به نرم شدن می کند) و دمای ذوب با PEKK بیشتر است.
در میان مشخصات اصلی هر دو ماده ، در می یابیم که آنها دارای مقاومت مکانیکی بالا ، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا ، مقاومت در برابر فشار و اشتعال پذیری کم هستند.
در مورد PEKK :
این ترموپلاستیک در برابر مایعات شیمیایی مقاومت بیشتری دارد ، از ثبات دی الکتریک خوبی برخوردار است و از آن بخارات سمی خارج نمی شود.
در مورد PEEK :
دارای خواص مکانیکی عالی و نسبت مقاومت به وزن مناسب است و آن را جایگزین مناسبی برای برخی از فلزات می کند. هر دو پلیمر می توانند استریل شوند ، و استفاده از آنها را در مراقبت های بهداشتی و پزشکی موردی ندارد.

قطعات چاپ شده با PEKK
بنابراین PEEK و PEKK خصوصیات مشترکی دارند و این قابل درک است زیرا از یک خانواده پلیمرها هستند. با این حال ، برخی از ویژگی های آنها به دلیل ترکیب آنها متفاوت است. تمایز اصلی بین این دو ماده درجه بلوری بودن آنهاست. این مفهوم به تعداد کل مناطق بلوری موجود در یک پلیمر اشاره دارد و به صورت درصد نشان داده می شود. در این حالت ، ما در حال مقایسه دو عنصر نیمه بلورین هستیم ، اما درجه بلوری بودن آنها بستگی دارد و بسته به نحوه پردازش آنها متفاوت است. به طور کلی ، وقتی در مورد فرآیند چاپ سه بعدی صحبت می کنیم ، PEEK می تواند به سطح بالایی از تبلور دست یابد ، در حالی که PEKK ساختار بلوری بسیار ضعیف تری دارد. این واقعیت تأثیر مستقیمی در سهولت چاپ خواهد داشت که بعداً خواهیم دید.
سهولت در چاپ
در این بخش ، ما عمدتا بر روی قالب گیری رسوب Fused (FDM) تمرکز خواهیم کرد. هنگام مواجهه با پلیمرهای با کارایی بالا ، به منظور جلوگیری از هدر رفتن این مواد گران قیمت ، به دانش پیشرفته ای نیاز دارید تا از اشتباه در هنگام چاپ جلوگیری کنید. شما همچنین به یک چاپگر سه بعدی نیاز دارید که نیازهای دمایی خاصی را داشته باشد. هنگام استفاده از PEEK برای چاپ سه بعدی ، شما به یک ماشین با اکسترودر نیاز دارید که بتواند به 752 درجه فارنهایت (400 درجه سانتیگراد) برسد ، همچنین یک محفظه گرم تا 248 درجه فارنهایت (120 درجه سانتیگراد) و یک صفحه ساختمان که می تواند تا 446 درجه فارنهایت (230 درجه سانتیگراد) ، به طوری که لایه ها می توانند به آن بچسبند و آن را بدون مشکل از بین ببرند (بنابراین از بروز تاب در آن جلوگیری می شود). در مورد PEKK ، الزامات بسیار مشابه خواهند بود ، اما به همان سختی نیستند. دمای اکستروژن معمولاً بین 644 تا 680 درجه فارنهایت (340 تا 360 درجه سانتیگراد) خواهد بود. علاوه بر این ، همچنین به یک صفحه ساخت گرم و یک محفظه گرم نیاز دارد.

پرینت قطعه سیستم خنک کننده چاپ سه بعدی با PEEK
از نظر فنی ، با جامد شدن رشته اكسترود شده ، تراز جزئی از زنجیره های مولكولی پلیمر اتفاق می افتد. بر اساس هسته های تبلور ، زنجیره های مولکولی تا می شوند و مناطق مرتب را تشکیل می دهند. بنابراین هرچه درصد هسته های تبلور در پلیمر کمتر باشد ، روند خنک سازی سریعتر خواهد بود و بنابراین لایه ها چسبندگی بهتری به یکدیگر خواهند داشت. این از تاب برداشتن جلوگیری می کند.
به عبارت دیگر ، اگر فرآیند خنک سازی و انجماد خیلی سریع باشد ، زنجیره های مولکولی به درستی خم نخواهند شد ، که مستقیماً بر چسبندگی قطعه به بستر چاپ و همچنین خصوصیات مکانیکی نهایی آن تأثیر می گذارد. همانطور که در بالا ذکر شد ، درجه تبلور PEKK کمتر از PEEK است. این بدان معنی است که با چاپ سه بعدی قطعه ، کمتر تحت تأثیر فرآیند خنک سازی قرار می گیرد. بنابراین ، از نظر سهولت چاپ سه بعدی ، استفاده از PEEK پیچیده تر و فنی تر خواهد بود ، زیرا به دانش خاصی نیاز دارد که به کاربر امکان می دهد روند اکستروژن و همچنین مراحل خنک کننده را کنترل کند.
از طرف دیگر ، وقتی صحبت از فناوری پخت لیزر انتخابی (SLS) می شود که فقط با PEKK سازگار است ، بسته به اندازه قطعاتی که می خواهید تولید کنید ، پلیمر رفتار متفاوتی دارد. این بدان معناست که تغییر شکلهای پیچشی برای مدلهای کوچکتر بسیار کوچکتر یا وجود ندارند ، اما هرچه قطعه ایجاد شده بزرگتر باشد ، کنترل پارامترهای چاپ دشوارتر خواهد بود.
پردازش PEEK و PEKK
پردازش PEEK و PEKK کار ساده ای نیست نیست. در FDM استفاده از بسترها برای طراحی قطعات پیچیده تر تقریباً اجتناب ناپذیر شده است. با این وجود ، بسترهای چاپی بسیار کمی وجود دارد که با این دو ترموپلاستیک سازگار باشد: اکثر محلول ها در برابر حرارت مقاوم نیستند و بنابراین نمی توانند استفاده شوند.
اگر از فرآیند پخت استفاده کنید ، مفهوم یک رسانه چاپی از بین می رود اما شما هنوز هم باید قیمت هر کیلو پودر را ارزیابی کنید ، کمی بعد به این موضوع خواهیم پرداخت. اگر اکنون توجه خود را به روشهای پرداخت و پردازش معطوف کرده ایم ، باید بدانید که می توان قطعات چاپ شده سه بعدی را با PEEK یا PEKK بازپخت کرد تا همجوشی لایه ها بهبود یابد و به قسمت نهایی خصوصیات مکانیکی حتی بالاتر داده شود. برخی از پرینترهای سه بعدی ، همانند miniFactory Ultra ، این مرحله بازپخت را مستقیماً در دستگاه خود ادغام می کنند. علاوه بر این ، قطعه چاپ شده شما با استفاده از PEEK می تواند با استفاده از روش هایی مانند حفاری یا فرز تراشیده شود.
کاربرد ها
در مورد استفاده از PEEK یا PEKK ، ما می توانیم بخشهای مشابه برنامه را پیدا کنیم. صنایعی که این مواد با عملکرد بالا را بیشتر مورد استفاده قرار می دهند عبارتند از هوا فضا ، خودرو و هواپیما ، به دلیل خصوصیات پیشرفته فوق الذکر ، مانند مقاومت مکانیکی و فشار بالا ، سبک بودن ، سختی و … . زیست سازگار بودن ، آنها اغلب در بخش پزشکی استفاده می شود.
PEEK دارای خواصی است که انسجام استخوان سازی را تسهیل می کند ، یعنی اتصال مستقیم ، ساختاری و عملکردی بین استخوان و سطح کاشت تحت بار عملیاتی. از طرف دیگر ، PEKK مقاومت بهتری در برابر مایعات شیمیایی دارد ، به همین دلیل از آن در صنعت نفت و گاز بیشتر استفاده خواهد شد. همچنین می تواند برای صنعت راه آهن دارای گواهی آتش / دود باشد.
نظرات
نظری ثبت نشده