Предметы, сделанные с помощью 3D-печати, известны тем, что захватывают воображение и превращают его в реальность, но точно не известно, насколько они долговечны. В зависимости от нити накала ваш 3D-принт может плавиться при экстремальных температурах, быстро портиться при воздействии УФ-излучения или резко выходить из строя при длительном или внезапном ударе.
С тех пор как 3D-печать вошла в моду, производители 3D печатные нити приложили много усилий, чтобы сделать продукты чуть более эластичными и прочными. Один из продуктов этих усилий – нить PEEK. Что делает нить PEEK такой особенной? Какие марки нитей из ПЭЭК доступны сегодня?
Что такое ПЭЭК нить?
PEEK означает полиэфир-эфир кетон, полукристаллический термопласт, известный своей превосходной механической прочностью и химической стойкостью. Он создается в процессе поэтапной полимеризации, проводимой при очень высоких температурах. Он обладает высокой устойчивостью к биоразложению, химическому разложению в органических и водных средах и может иметь полезный диапазон рабочих температур до 250 ° C. PEEK обладает прочностью на разрыв от 90 до 100 МПа и модулем Юнга 3,6 ГПа. Он является жестким и прочным.
Применение PEEK может быть получено либо из его твердой формы, либо путем 3D-печати. форма нити. Благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам PEEK использовался для производства инженерных деталей, таких как детали поршней, насосы, подшипники, клапаны компрессоров и изоляция электрических кабелей. Он также использовался в области медицинских имплантатов, например, для замены компонентов скелета. Для этих высокопроизводительных приложений PEEK обычно обрабатывается методами экструзии или литья под давлением.
Свойства нити PEEK
PEEK принадлежит к классу, который немного отличается от большинство других нитей для 3D-печати. Она классифицируется как высокоэффективная нить, а это означает, что она демонстрирует лучшие общие свойства. Однако это также соответствует гораздо более высокой цене. Вот характеристики нити PEEK, делающие ее уникальной:
1. Печать при очень высокой температуре
Мы можем рассматривать АБС или нейлон как «высокотемпературные нити», но ни одна из этих двух даже не приближается к температуре, необходимой для PEEK. Для печати с использованием PEEK вам понадобится 3D-принтер, который может нагреваться до 360–400 ° C. Соответственно, вам понадобится подогреваемая кровать, которая может быть установлена на температуру до 120 ° C. Это свойство сразу же выделяет нить PEEK, потому что не многие настольные 3D-принтеры способны достигать таких температур. Если вы планируете печатать с помощью PEEK, вам нужно очень внимательно относиться к характеристикам вашего 3D-принтера.
2. Надежность
Трудности печати с использованием нити PEEK окупаются, когда вы понимаете, насколько прочным является готовый продукт.. Как и следовало ожидать, термостойкость PEEK не имеет себе равных в мире нитей для 3D-печати. Обладая термостойкостью до 250 ° C, PEEK является подходящим материалом для многих инженерных процессов или медицинских инструментов и протезов, которые необходимо стерилизовать при высоких температурах.
Как и ABS или нейлон, отпечатки, сделанные с использованием Нити PEEK также исключительно прочные и жесткие. Это делает PEEK подходящим для функциональных частей, которые регулярно двигаются или подвергаются резкому или продолжительному давлению. Он также очень устойчив к биоразложению и разрушению под действием УФ-излучения, что делает его отличным материалом для предметов, предназначенных для использования или демонстрации на открытом воздухе.
3. Хорошая адгезия слоев
Из-за очень высоких температур, при которых печатается PEEK, он обычно демонстрирует очень хорошую адгезию слоев. Это означает, что отпечатки, сделанные из PEEK, имеют почти одинаковую прочность во всех трех измерениях. Однако это характеристика, которую вы испытаете только в том случае, если будете следовать правильным основам 3D-печати. Поскольку PEEK печатает при очень высоких температурах, он также очень быстро охлаждается, как только выходит из сопла. Вам придется замедлить этот процесс охлаждения, чтобы нить оставалась достаточно горячей для создания молекулярных связей между слоями.
4. Очень дорого
Одним из основных препятствий на пути широкого использования нити PEEK является тот факт, что она очень дорога – в четыре-пять раз больше стоимости эквивалентной катушки из ABS или PLA. При такой цене мы не ожидаем, что многие случайные любители 3D-печати купят катушку с нитью PEEK только для того, чтобы опробовать ее. Хотя совершенно понятно, почему PEEK такой дорогой, мы надеемся, что улучшения в технологии и растущий спрос могут в ближайшее время снизить цены.
PEEK – очень устрашающая нить из-за ее высоких требований с точки зрения как цены, так и параметров 3D-печати. Это никогда не предназначалось для нити накала, которую можно использовать для печати просто для удовольствия. Это высокоэффективная нить, которую вы извлекаете только тогда, когда это абсолютно необходимо.
Как печатать с использованием нити PEEK
Давайте предваряем этот раздел, говоря, что не так много настольных компьютеров 3D-принтеры могут печатать с помощью PEEK. Вам понадобится не только нагревательный элемент, способный выдерживать очень высокие температуры, но вам также, вероятно, потребуется высококлассное сопло, печатная платформа и корпус печатной платформы. Прежде чем вы решите купить какую-либо нить из полиэфирэфиркетона (PEEK), сначала ознакомьтесь с нашими рекомендациями, чтобы вы знали, подходит ли ваш 3D-принтер для работы.
PEEK печатает в диапазоне температур от 360 до 400 ° С. Оптимальная температура может варьироваться от одной марки нити к другой, но лучше всего находиться в верхней половине этого диапазона. Обратите внимание, что стандартное латунное сопло, которое входит в комплект поставки большинства настольных 3D-принтеров, может быть несовместимо с температурами в этом диапазоне..
При печати с помощью PEEK необходим подогреваемый стол, и вам потребуется установить для него такие же высокие температуры в диапазоне от 130 до 145 ° C. Из-за большой разницы температур между нитью накала и окружающей средой PEEK очень склонен к короблению. Это означает, что вам придется нанести на печатный стол немного адгезива, чтобы избежать отслоения базового слоя из-за термической деформации. Некоторые сайты рекомендуют клей-карандаш (который вы можете использовать в крайнем случае), но мы предпочитаем более термостойкие клеи, такие как каптоновая лента или лак для волос.
Высокая температура печати PEEK также делает его склонным к образованию проблемы с цепочками капель, поэтому лучше начинать с низкой скорости печати 10 мм в секунду и постепенно увеличивать. Даже если вы не испытываете натяжения, мы все равно рекомендуем установить колпачок на 50 мм/с и включить втягивание в настройках вашего принтера.
При печати с использованием PEEK лучше всего изолировать незаконченный отпечаток от охлаждающего воздействия любых внешних сквозняков. Вам не только нужно разместить 3D-принтер в замкнутом помещении (конечно, с некоторой вентиляцией), но вам, вероятно, нужно будет окружить его корпусом. Вы можете купить корпус с внутренней отражающей поверхностью, но вы также можете сделать его самостоятельно, используя пластиковые листы и элементарную раму. Конечно, вряд ли стоит упоминать, что вентилятор охлаждения придется выключать на все время процесса печати.
Лучшие марки нити PEEK
Поскольку это специальная нить, вы не сможете найти PEEK так же легко, как ABS или PLA. Марки, которые производят филаменты из ПЭЭК, также не являются обычными популярными брендами, которые производят типичные типы филаментов. Если вы хотите опробовать филамент PEEK, вот некоторые из лучших брендов и мест, где их можно купить:
1. Высокопрочная нить для 3D-принтера ThermaX PEEK
Сначала вверх В нашем списке есть нить ThermaX PEEK от 3DXTECH, одного из наиболее известных брендов на этом нишевом рынке. Эта нить выпускается в небольшом разнообразии основных цветов и даже в вариантах, армированных стекловолокном или поликарбонатом. В любом случае на этой нити накала можно печатать при температуре до 410 ° C, и ее необходимо хранить в закрытом помещении. Готовые отпечатки демонстрируют обычную механическую, термическую и химическую стабильность, которую мы ожидаем от материала PEEK.
3DXTECH продает ThermaX в катушках весом всего 100 граммов. Вы также можете приобрести 1-килограммовую катушку, которая стоит около 500 долларов. ThermaX – очень дорогая нить, которую следует зарезервировать для самых сложных проектов. 3DXTECH также рекомендует ThermaX только для профессионалов в области 3D-печати, которые имеют большой опыт работы в этой области – свидетельство того, насколько сложной является печать с использованием нити PEEK.
2. 3D4MAKERS PEEK Filament
3D4MAKERS из Нидерландов – одна из немногих компаний, которые производят и продают нити PEEK. Их нить PEEK имеет отличные механические свойства, печатает при очень высоких температурах и была одобрена FDA. для контакта с пищевыми продуктами. Даже красители, используемые в качестве добавок для цветных вариантов, были сертифицированы как безопасные для контакта с пищевыми продуктами.
3D4MAKERS также продает углеродные волокна PEEK, которые, как говорится, на сегодняшний день является одной из самых жестких нитей для 3D-печати. Нить PEEK 3D4MAKERS нашла широкое применение в автомобильной промышленности, медицине и авиакосмической отрасли, что доказывает, насколько она невероятно надежна и универсальна.
Обзор
| Материал | Полиэтилэтилкетон (PEEK) |
| Приложения | Медицинское протезирование, инженерные компоненты, наружные указатели и компоненты |
| 360–400 ° C | |
| Температура кровати | 130–145 ° C |
| Скорость печати | от 10 до 50 мм/с |
| Адгезия к слою | Каптоновая лента, лак для волос или клей-карандаш |
| Охлаждение | Без охлаждения; печать с корпусом |
PEEK не так хорошо известен, как многие другие нити для 3D-печати, такие как ABS, PLA или PETG. Для этого есть очень веская причина: PEEK – это высокопроизводительная нить накала, которая не так привлекательна для любителей. Он обладает превосходными механическими и химическими свойствами по всем направлениям, что делает его одной из наиболее предпочтительных нитей для инженерных и медицинских приложений.
Еще одна причина, по которой PEEK не так широко используется, заключается в том, что он очень требователен с точки зрения параметров 3D-печати. Типичные настольные 3D-принтеры не приспособлены для температур, необходимых для печати PEEK – вам придется перейти на что-то более дорогостоящее. Сама нить PEEK также очень дорога по сравнению с обычными нитями для 3D-печати.
Нить PEEK, безусловно, не та, которую мы можем рекомендовать тем, кто все еще пытается найти свою опору в 3D-печати. Однако, если у вас есть опыт работы с более сложными нитями, такими как нейлон или TPU, то проба PEEK может быть тем, что вам нужно для повышения ваших навыков.