Polyetheretherketon (PEEK) en polyetherketonketon (PEKK) behoren tot de niet-metalen 3D-printmaterialen die qua mechanische eigenschappen sterk lijken op metalen. Ze bezitten tal van uitstekende eigenschappen, waaronder hoge temperatuurbestendigheid, chemische bestendigheid, isolatie, vlamvertraging, lage wrijving, zelf-smering, biocompatibiliteit en sterilisatie bij hoge temperaturen.
Deze voordelen maken ze tot populaire materialen in hoogwaardige toepassingen zoals de automobiel-, defensie-, lucht- en ruimtevaart- en medische industrie. Het printen van hoogwaardige polymeren is echter een bijzondere uitdaging vanwege de strenge eisen die ze stellen aan de giettemperatuur. Dit vereist het gebruik van printapparatuur met geavanceerde temperatuurregeling en relevante mogelijkheden voor het regelen van printparameters, terwijl tegelijkertijd een goede stabiliteit wordt gegarandeerd.
PEEK-model afgedrukt door SLS (links) en afgedrukt door FDM (rechts)
Over de Southern University of Science and Technology
De Southern University of Science and Technology is een nationale universiteit met de kwalificatie ‘Double First Class’, een nationale pilotuniversiteit voor een alomvattende hervorming van het hoger onderwijs en een hoogwaardige universiteit voor wetenschap en techniek in de provincie Guangdong.
De afdeling Werktuigbouwkunde en Energietechniek, waar dit onderzoek is gebaseerd, richt zich op:
-
Intelligente productie
-
Vormgeving, productie en 3D-printen
-
Precisiebewerkingstechnologie
-
Ontwerp en productie van zachte materie
-
Energietechniek
-
Robotica en automatisering
De afdeling is uitgerust met een volledige set 3D-printers en 3D-scanapparatuur voor onderwijs en onderzoek, waaronder technologieën voor elektronenbundels, lasers, lichtuitharding, thermische fusie en lijmverbindingen, samen met relevante ontwerp- en simulatiesoftware.
Monsters geprint met de hogetemperatuurprinter S320HT van TPM3D
Samenwerking en onderzoeksfocus
De afdeling Werktuigbouwkunde en Energietechniek heeft in samenwerking met het Shenzhen Key Laboratory for High-performance Additive Manufacturing of Advanced Materials met succes het TPM3D S320HT hogetemperatuur-lasersinteringsysteem voor additieve productie aangeschaft en in gebruik genomen.
Daarnaast heeft de universiteit haar eigen PEEK-polymeermateriaal en -vormtechnieken ontwikkeld. De belangrijkste toepassingsgebieden zijn:
-
Medische implantaten
-
Biocultivatie
-
Hoogwaardige productie
Het onderzoeksteam heeft stabiele en beheersbare printprocessen ontwikkeld , waarmee hoogwaardige componenten met een groot industrieel potentieel worden geproduceerd.
Kenmerken van het TPM3D S320HT-systeem
Het TPM3D S320HT lasersinteringssysteem voor additive manufacturing heeft de TÜV CE-certificering van het Duitse TÜV Rheinland behaald en wordt door diverse klanten gebruikt. Het systeem is geschikt voor het printen van PEEK- en PEKK-materialen en biedt diverse geavanceerde functies:
-
Laserprinten op ultrahoge temperatuur – Poederbed tot 350℃, vormcilinder tot 300℃.
-
Flexibel printformaat – 320×320×380 mm, geschikt voor zowel R&D als kleinschalige productie.
-
Flexibele poedervervanging – Open breakout station (OBS) voor snelle reiniging, filtering en materiaalwisseling.
-
Bewaking van de zuurstofconcentratie – Realtime bewaking van de zuurstofconcentratie in het systeem.
-
Ingebouwde stikstofgenerator – Elimineert de noodzaak voor externe tanks, wat de kosten verlaagt.
-
Temperatuurregeling op hoogte – Biedt meer flexibiliteit bij plaatsing en ruimtegebruik.
-
Flexibele toevoeging/verwijdering van onderdelen – De poedercilinder en -kamer kunnen van elkaar worden gescheiden voor spoedopdrachten.
-
Geoptimaliseerd poederverdeelsysteem – Intelligent dubbel schrapersysteem met brede materiaalcompatibiliteit.
-
Hoge herbruikbaarheid van het materiaal – Door 20% nieuw poeder toe te voegen aan gerecycled PA12 worden uitstekende resultaten behaald.
