高性能3D打印素材：PEEK碳纤维尼龙素材介绍

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武汉易成三维科技的在线3D打印办事：高量量的原型和消费零件

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从 PEEK 到碳纤维尼龙，领会若何为您的造造利用抉择适宜的工程级高温 3D 打印聚合物。

虽然PLA是3D打印中更受欢迎的塑料，但与高性能3D打印聚合物比拟，它相形见绌。有数十种 3D 打印塑料具有十分高的强度、耐用性、耐磨性、耐热性、生物相容性以及最末零件或功用原型可能需要的其他属性。

数十种金属是可3D打印的，但在那里，我们专注于通过将3D打印手艺与高性能聚合物相连系而获得的特殊属性。

从航空航天到汽车再到医疗保健，越来越多的行业是需要特定性能的3D打印最末用处部件。关于构造部件，设备备件，医疗植进物和工场东西，3D打印正在刺激从金属向非金属的改变。事实上，高性能聚合物在越来越多的利用中被证明优于金属聚合物，因为它们比金属部件更轻、更廉价、消费速度更快。

3D打印的聚合物部件凡是更耐用;更耐侵蚀、耐化学性和耐热性;在高温或零下温度下具有更大的冲击强度;并表示出比金属更高的电绝缘性和降噪性能。聚合物也能够定造和造形成凡是无法通过金属和3D打印来整合零件的外形，因而无需组拆或焊接。

但是若何抉择适宜的呢？

在高性能素材的概述中，我们将介绍当今增材造造中利用的顶级聚合物的特征，以搀扶帮助您做出更佳抉择。

什么是高性能素材？

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当谈到塑料时，术语“高性能”不是一个科学分类，动静来源不附和包罗哪些聚合物。您可能会听到工程级、手艺聚合物或高性能塑料等术语，指的是比最常见的 3D 打印素材（如 PLA 和 ABS）具有更高强度、纯度、刚度以及耐磨性和耐化学性的素材。

除了品种繁多的聚合物类型之外，还有聚合物共混物、玻璃或碳纤维加强聚合物以及品牌复合素材的海洋。

一般来说，您会发现高性能塑料是在遭到恶劣情况（例如高温、高压和侵蚀性化学品）时连结其抱负机械、热和化学性能的塑料。换句话说，它们不会弯曲、翘曲、开裂或碎裂。

高性能塑料的用处是什么？

高性能塑料因为其高成本而最常用于最末用处的功用部件。它们还用做最末由金属、玻璃或批量消费的零件（例如汽车零件原型）造成的零件的功用原型。现在，高性能聚合物做为铜、黄铜、钛和铝等高成本和情况不成继续的金属的替代品而备受推崇，可对抗氧化、侵蚀和化学污染。它们对热的反响也与金属差别，那在从医疗植进物到电机的各类利用中都是一个优势。

让我们看一些详细的例子。

赛车运动中的快速原型造造

在一个依靠于屡次尝试设想迭代的行业中，可以快速打印出可以现实承担功用测试拆配工的原型零件，使赛车队可以更快地停止立异。此外，因为素材的非导电性，更多的最末用处，高性能3D打印部件正在进进赛道和电动赛车。

比来的一个例子是摩托车赛车队杜卡迪Corse及其利用3D打印高性能素材做为杜卡迪Panigale V4 R Superbike的油箱隔热罩。功用原型部件需要高达700ºC的耐热性，凡是是通过模具中碳纤维预浸料的手动层压制成的。通过与3D打印机造造商Roboze协做，该团队在Carbon PEEK中更快地3D打印零件，并完全消弭了东西阶段。

“得益于Roboze用于超等聚合物和复合素材的3D打印手艺，我们已经可以显着加快具有令人难以置信的机械性能的空气动力学部件的消费，”杜卡迪Corse车辆动力学和设想司理Riccardo Savin说。

造造一级方程式赛车的迈凯轮赛车公司与1D打印机造造商Stratasys协做，用碳纤维加强尼龙3素材消费空气动力学铲和叶片。该公司表达，增材造造工艺将零件的交货时间从12天缩短到29天，同时还将相关成本降低了约25%。在另一种情状下，与传统造造比拟，3D打印前造动管道将交货时间缩短了60%，成本降低了85%。

“利用增材造造，而不是加工金属或聚合物，使我们可以以更少的人员参与快速实现组件。更少的时间，更少的人，更少的素材，更少的浪费，“迈凯伦设想与开发总监Neil Oatley总结道。

航空航天范畴的轻量化

用安稳的高性能塑料部件取代金属部件已被证明能够显着降低飞机、航天器和卫星的重量，从而进步燃料和尺寸效率。高性能塑料与创成式设想相连系，使收架和墙壁等部件利用的素材更少，但比铝更安稳。高性能塑料，如PEEK，其可用温度范畴为-184ºC至149ºC，是外层空间恶劣前提的抱负抉择。

事实上，3D打印的PEEK部件（由Orion AM打印）将于2023年月下降在月球上，做为研究各类素材在恶劣的月球情况中若何发扬感化的一部门。之所以抉择PEEK，是因为它足够安稳，能够在某些情状下替代金属部件，而且已知能够对抗空间情况。

快速消费模具和模具

3D打印复杂的注塑模具和东西，特殊是关于特殊或短期消费，比CNC铣削廉价得多，速度更快。也没有素材浪费，快速3D打印使造造商可以为客户供给更多的定造选项。

造造商发现，在机床拆配过程中，高性能塑料与金属相媲美，并且它们能够在内部或3D打印办事局以更快的速度和价格停止打印。

患者公用植进物

生物相容性高性能聚合物用于无数定造设想的植进物中，以称心患者的特定需求。与铣削比拟，增材造造消费那些零件的速度更快，素材浪费更少。3D打印PEEK因为其骨整合罢了用于患者骨替代。

管道和水处置系统

安稳、高性能的聚合物能够在加压热水利用中代替黄铜，并通过消弭重金属的侵蚀和污染并供给更可继续的素材处理计划，供给比金属明显的优势。其超卓的抗氧化性为需要持续表露于热氯化水或海水中的利用供给了耐用、耐久的性能。