Polyetheretherketone聚合物生产商英国Victrex公司正在开发新型增材制造材料(AM). 第一种是高强度聚芳基酮 (PAEK) 激光烧结 (LS) 材料, 这种材料可以降低刷新率, 从而改善未烧结粉末的回收利用效果. 第二种是纤维丝, 它的Z向抗拉强度要比现有的PAEK材料更好, 而在丝融合 (FF) 方面又具有更好的打印性. 该技术的详细报告将于2018年9月在英国艾克斯特大学增材制造中心(CALM)的双年度增材制造会议上公布.
图中演示架是由一种特殊的PAEK树脂经过增材制造生产而成的
Victrex公司的CEOJakob Sigurdsson评论道: '这些新型PAEK材料在增材制造领域中的应用, 标志着我们已经迈出了决定性的一步, 甚至可以为航空航天, 医疗和电子在内的诸多领域带来变革. 而取得这一突破性进展离不开Victrex公司持续密集的研发, 以及与其它机构的合作, 而这些机构在增材制造领域取得了许多创新成果. 通过这些合作, 我们已经看到了增材制造材料处理过程的演示部分, 通过与高性能材料的结合再增加设计灵感, 我们有信心创造出真正的创新部件. '
这种技术可以利用增材制造的优势降低成本, 缩短上市时间, 并且可以生产传统制造无法生产的复杂部件. 市场上现有的PAEK材料虽然也在增材制造中有所使用, 但大多数都是为了注塑成型等传统制造方法设计的. 因此这些材料的某些特性并不是特别适合增材制造. 最初用于激光烧结的PAEK材料回收利用程度极低, 并且还需要新的粉末刷新打印床, 而用于丝融合的PEEK纤维层间粘合性较差, 这也导致了Z向抗拉强度的降低.
由Victrex公司开发的新型聚合物显示出了令人满意的低刷新率 (提升了未烧结粉的回收利用程度) , 并且在激光烧结中表现出类似的性能, 具有良好的机械性能和可打印性.
Victrex公司的首席科学家John Grasmeder解释说: '在技术上取得的突破性进展为PAEK材料在增材制造上的应用铺平了道路. 新开发的聚合物使得激光烧结粉末的回收工作得以顺利进行下去, 利用回收的粉末制造组件不会造成大的财产损失. 我们相信, 在运行完之后, 所有未烧结的粉末都可以重新利用. 这将使得材料成本显著降低, 而目前的情况而言, 高达40%的聚合物被浪费, 无法回收. '
Victrex正在领导一个由公司和机构组成的联盟, 并获得了英国创新机构的资助, 在2016年进行了大量开拓性的研究和开发, 推进了增材制造技术, 尤其是使得高温价格低廉的聚合物复合材料用于增材制造航空领域. 而该财团的其他成员则包括空客集团, EOS, CALM, E3D在线, HiETA技术, 西南金属加工中心以及3T-RPD.
新的Victrex PAEK纤维丝和粉末带是由该联盟的其它成员开发的. EOS最近发布了一个新的自动化设备制造平台, 该平台可进行工业规模 (EOS P 500) 的激光烧结, 并具备在高温下打印高性能聚合物的能力. 该联盟选取的材料将由EOS研发中心进行评估, 以便在EOS系统上进行处理, 并可用于EOS P 500平台. Victrex正计划与合作伙伴E3D一起, 继续对一款新型PAEK纤维丝产品进行商业测试. E3D最近推出了一种新的水冷式灯丝挤出机, 专门针对这种新型的PAEK灯丝进行优化.
在开发或应用新型聚合物方面, Victrex拥有超过35年的专业知识, 这其中包括开发新型聚合物以及新型的部件. 这种高强度的轻型PEEK聚合物具有极好的耐磨, 耐高温, 耐疲劳以及耐腐蚀性, 可支持多种需求, 使得设计更为自由成本更低.