La guía completa de impresión 3D PEEK para filamentos PEEK

PEEK, también conocido como Poly Ether Etherketone, se está utilizando cada vez más en la impresión 3D en los últimos tiempos, pero existe desde la década de 1980. Ofreciendo fantásticas propiedades mecánicas y tan fuerte como el acero en volumen a pesar de ser un 80% más liviana, la impresión 3D PEEK se está adoptando rápidamente para una variedad de aplicaciones industriales de ahorro de peso.

Con las patentes que expiran para una serie de innovaciones necesarias para la impresión PEEK 3D, principalmente en cámaras calientes para mantener una temperatura constante, el filamento de impresora PEEK 3D ha experimentado un aumento en el uso, con una serie de impresoras 3D industriales especializadas desarrolladas con filamento PEEK en mente.

El PEEK también se combina cada vez más con otros materiales como la fibra de carbono para crear materiales compuestos resistentes para usos industriales.

Propiedades y recomendaciones de impresión 3D

PEEK se derrite a alrededor de 343 ° C, con una temperatura de transición vítrea de 143 ° C, ambos mucho más altos que los filamentos de impresora 3D estándar. Como resultado, necesitará un extremo caliente totalmente metálico y una boquilla de muy alta calidad, como una boquilla de acero endurecido.

Las temperaturas mínimas de la extrusora son de alrededor de 360 ° C, y es posible que deba ser más alta a 400-450 ° C dependiendo del filamento y otros factores.

También necesitará una cámara cerrada y calentada. El filamento PEEK es muy sensible incluso a cambios leves de temperatura, por lo que se requiere una cámara calentada. También debe asegurarse de que la impresión no se vea afectada por variables extrañas como la luz solar.

PEEK es propenso a deformarse, por lo que necesitará una cama caliente calentada a un mínimo de 120 ° C, preferiblemente 120-150 ° C.

Para que la superficie de construcción mejore la adherencia, aplique pegamento en barra, laca para el cabello o cinta Kapton.

Una recomendación es imprimir más lento con PEEK. Esto asegura una mejor calidad y piezas consistentes con menos errores, que son muy costosas de fabricar con filamento PEEK.

Los mejores filamentos PEEK

El filamento PEEK es caro, alrededor de € 300-500 por kilo, pero los beneficios son claros: se pueden producir piezas de muy alta calidad. Recomendamos los siguientes filamentos PEEK para su uso en proyectos de creación rápida de prototipos de alta calidad:

• Filamentos de PEEK Matterhackers
• Filamento 3DXTECH CarbonX PEEK
• Filamento 3DXTECH ThermaX PEEK
• Selección de filamentos PEEK 3DJake España y Europa

Ventajas del filamento PEEK

• Resistencia y propiedades mecánicas fantásticas : el PEEK no solo es enormemente fuerte, sino que también resiste bien los productos químicos, como la acetona, que afecta en gran medida al ABS .
• Resistencia a altas temperaturas : se utiliza comúnmente en aplicaciones donde se puede calentar a más de 200 ° C, sin ninguna reacción adversa.
• Usos de esterilización : PEEK no reacciona mal al vapor o al agua hirviendo, por lo que es ideal para aplicaciones en las que necesita esterilización. Como resultado, PEEK se adopta cada vez más en las industrias médica y dental para una variedad de implantes.
• Ligero : ofrece una resistencia similar al acero, a una fracción del peso. En sectores donde el ahorro de peso se traduce directamente en mayores ganancias, como en el aeroespacial, PEEK está reemplazando las piezas de aluminio más pesadas.
• Creación de prototipos de alta calidad : PEEK es el mejor filamento para la impresión 3D rápida de prototipos de piezas funcionales que deben probarse en condiciones extremas.

Desventajas del filamento PEEK

• Difícil de imprimir : PEEK requiere temperaturas de extrusora extremadamente altas, con una cama calentada y una cámara calentada administrada con precisión. Las imperfecciones pueden ocurrir fácilmente si algún factor se desvía de su óptimo.
• Caro : PEEK es uno de los materiales más caros con los que puede imprimir en 3D. Normalmente, un kilo de filamento PEEK costará más de 500 euros. Por lo tanto, está reservado para aplicaciones industriales de alto valor agregado en lugar de la impresión 3D para principiantes .
• Falta de opciones de color : a diferencia de los filamentos como PLA , está restringido a partes principalmente blancas, beige o negras con PEEK.
• Resistencia a los rayos UV : algo susceptible a la radiación UV, aunque el PEEK tiene una buena resistencia a los rayos X.
• Lucha con productos químicos como el cloro y el azufre .

Las mejores impresoras 3D PEEK

La mayoría de las impresoras 3D PEEK son máquinas industriales que requieren operadores calificados y cuestan decenas de miles de euros. Sin embargo, recientemente han surgido impresoras 3D de menor costo que pueden imprimir PEEK en 3D. Discutiremos una impresora 3D PEEK particularmente especializada a continuación.

Impresora 3D Intamsys Funmat HT PEEK

• Precio: € 5,999 – Disponible en Matterhackers USA aquí / Disponible en 3DJake UK y Europa aquí / Dynamism aquí
• Volumen de construcción: 260 x 260 x 260 mm

El Intamsys Funmat HT viene con un sistema térmico especializado que incluye una cámara de temperatura calentada, un lecho térmico y una extrusora de alta temperatura con un extremo caliente totalmente metálico, todo diseñado para adaptarse a la impresión 3D PEEK, así como PEI y ULTEM.

Además de la impresión 3D PEEK, Intamsys Funmat HT también puede imprimir filamentos estándar como PLA, ABS y PETG, con dos extremos calientes dependiendo de si desea imprimir estos filamentos estándar, o filamentos de grado de ingeniería como PEEK y ULTEM.

Es preciso, con espesores de capa de hasta 50 micrones alcanzables, y las ventas minoristas a un precio que las pequeñas empresas encontrarán más accesibles. Anteriormente, la mayoría de las empresas más pequeñas que usaban PEEK tenían que usar servicios de impresión 3D , pero ahora con las impresoras 3D PEEK como Intamsys Funmat HT por debajo de € 10,000, esto puede cambiar.

Como resultado, el Funmat HT ha tenido un uso extendido en la creación de piezas para los sectores aeroespacial, automotriz, de ingeniería y médico, así como en la construcción de piezas en general para investigación y desarrollo de alta tecnología. En general, hace que la impresión PEEK 3D sea más accesible que nunca y es una de las mejores impresoras PEEK 3D que existen para una impresión PEEK de menor costo.

Aplicaciones de PEEK en impresión 3D

PEEK en la industria aeroespacial

El PEEK es mucho más ligero que los metales con la misma resistencia, en una industria en la que quitar 45 kg de peso en 500 aviones puede ahorrar € 5 millones anuales en costos de combustible. El PEEK es muy preferido en la industria aeroespacial, ya que puede soportar altas temperaturas y es resistente a los fluidos aeroespaciales y la lluvia, lo que significa menos tiempo de inactividad para reparaciones en una industria donde esto puede costar € 120,000 por día, según Victrex.

PEEK en automoción, electricidad y teléfonos inteligentes

PEEK se usa en engranajes de automóviles, conos de válvulas, sellos, anillos de guía y cojinetes con una vida útil más larga, así como para fabricar componentes de frenos más silenciosos. La capacidad de PEEK para manejar altas tensiones también hace que la experiencia de conducción sea más suave. Sus propiedades de aislamiento eléctrico lo convierten en un gran candidato para carcasas, clavijas de conectores y dispositivos móviles para hacer que los teléfonos inteligentes sean más livianos y delgados.

PEEK en los sectores médico y dental

PEEK se utiliza en el sector médico en instrumentos dentales, endoscopios, herramientas ortopédicas y prótesis e implantes ligeros. Cada vez se prefiere más como alternativa a los implantes metálicos, que pueden causar problemas. Se prevé que los implantes de PEEK personalizados se convertirán en una industria masiva en el futuro, ya que las propiedades de PEEK son algo similares a las del hueso y pueden ayudar en cirugías ortopédicas, faciales, craneales y cardíacas, como las prótesis de válvulas cardíacas.

Para uso espinal y esquelético, PEEK se usa cada vez más para crear dispositivos de fusión espinal y barras de refuerzo. No se fusiona completamente con el hueso, es hidrofóbico y permite que el hueso crezca de manera efectiva.

Para PEEK en el sector dental, se considera que PEEK tiene un gran potencial para el reemplazo de dientes, según un estudio reciente .

Consejos para la impresión 3D PEEK

• Imprima con mucho cuidado : asegúrese de que puede mantener una temperatura constante, incluso en la extrusora, la cama y la cámara calentadas, y elimine cualquier factor externo. Considere la posibilidad de imprimir más lentamente para garantizar la coherencia.
• Mantenga limpia la boquilla : después de cada impresión PEEK 3D, asegúrese de limpiar completamente la boquilla y evitar que quede material y cause problemas en el futuro.
• Almacene el filamento correctamente : preferiblemente en un recipiente completamente sellado (recomendamos los recipientes a continuación) para preservar la calidad.
• Utilice piezas de alta calidad : las piezas de impresoras 3D industriales son una necesidad para la impresión PEEK 3D, incluida una boquilla premium y un extremo caliente totalmente metálico para manejar las tensiones de la impresión PEEK.

El futuro de PEEK en la impresión 3D: Conclusión

PEEK se considera un material que se utilizará cada vez más en el futuro. SmarTech Publishing predice que se convertirá en el material de impresión 3D más rentable de la próxima década, destacando su mayor uso, como en impresoras 3D SLS , así como FDM (EOS ahora vende un polvo PEEK SLS), con impresoras de menor precio que ahora pueden imprimir. OJEADA.

Intamsys es una de las empresas de impresoras 3D que se concentra en estas aplicaciones, creando impresoras que comienzan en alrededor de € 6,000 que pueden imprimir cómodamente en 3D PEEK. Este es un cambio importante que se aleja de las impresoras 3D industriales de € 100 mil que se requerían anteriormente.

También se prevé que crezcan otras formas de PEEK, como PEI o ULTEM. Estos son materiales muy similares y tienen muchas de las mismas aplicaciones, como en piezas de aviones.

En general, es probable que veamos una adopción mucho más amplia de PEEK para piezas personalizadas de bajo volumen en los próximos años. La impresión 3D está perfectamente ubicada para crear estas piezas intrincadas y personalizadas, y está preparada para beneficiarse de la creciente popularidad de PEEK.