La aplicación de materiales PEEK en impresión 3D
2021-05-28
Los plásticos de ingeniería tienen una amplia gama de aplicaciones debido a su buena resistencia, resistencia a la intemperie y estabilidad térmica, especialmente para la preparación de productos industriales. Por tanto, los plásticos de ingeniería se han convertido en los más utilizadosMateriales de impresión 3D, especialmente acrilonitrilo-butadieno. -Los más utilizados son el copolímero estirénico (ABS), poliamida (PA), policarbonato (PC), polifenilsulfona (PPSF), poliéter éter cetona (PEEK), etc.
A diferencia del moldeo por inyección tradicional, la tecnología de impresión 3D presenta requisitos más altos para el rendimiento y la aplicabilidad de los materiales plásticos. El requisito más básico es la fluidez después de la fusión, licuefacción o pulverización. Después de que se forma la impresión 3D, se solidifica, polimeriza, después del curado, tiene buena resistencia y funcionalidad especial.
En la actualidad, casi todos los plásticos de uso general se pueden aplicar a la impresión 3D, pero debido a las diferencias en las características de cada plástico, el proceso de impresión 3D y el rendimiento del producto se ven afectados.
En la actualidad, los principales factores que afectan la aplicación de materiales plásticos en la impresión 3D son: alta temperatura de impresión, poca fluidez del material, lo que resulta en componentes volátiles en el entorno de trabajo, fácil bloqueo de la boquilla de impresión, lo que afecta la precisión del producto; Los plásticos ordinarios tienen poca resistencia y un rango de adaptación demasiado estrecho. El plástico debe reforzarse; la uniformidad de enfriamiento es pobre, la conformación es lenta y es fácil causar encogimiento y deformación del producto; la falta de aplicaciones funcionales e inteligentes.
La clave de la industria de la impresión 3D son los materiales. Como el material más maduro para la impresión 3D, los materiales plásticos todavía tienen muchos problemas: afectados por la resistencia de los plásticos, los materiales plásticos tienen campos de aplicación limitados y las propiedades físicas y mecánicas del producto terminado son malas; Se requiere procesamiento a alta temperatura y baja temperatura. Poca fluidez, curado lento, fácil deformación, baja precisión; Falta de expansión de los plásticos en el campo de los nuevos materiales.
Por esta razón, el desarrollo de la tecnología de modificación de plástico de impresión 3D en la actualidad tiene principalmente las siguientes cuatro direcciones.
1. Modificación de la fluidez
Para realizar la modificación del flujo de plásticos, se puede hacer referencia a la modificación con lubricantes. Sin embargo, el uso de demasiado lubricante aumentará el contenido volátil y debilitará la rigidez y resistencia del producto. Por lo tanto, al agregar sulfato de bario esférico de alta rigidez y alta fluidez, perlas de vidrio y otros materiales inorgánicos para compensar el defecto de la mala fluidez de los plásticos. Para los plásticos en polvo, la superficie del polvo se puede recubrir con polvo inorgánico en escamas, como talco y mica, para aumentar la fluidez. Además, las microesferas se pueden formar directamente durante la síntesis plástica para asegurar la fluidez.
2. Modificación mejorada
Al mejorar la modificación, se puede mejorar la rigidez y la resistencia del plástico. Por ejemplo, la fibra de vidrio, la fibra de metal y el ABS reforzado con fibra de madera hacen que los materiales compuestos sean adecuados para el proceso de deposición por fusión 3D; Los plásticos en polvo generalmente se sinterizan con láser y se pueden reforzar y modificar combinando una variedad de materiales, incluido el polvo de nailon con fibra de vidrio y el polvo de nailon de fibra de carbono, mezcla de nailon y poliéter cetona, etc.
3. Solidificación rápida
El tiempo de solidificación de los plásticos está estrechamente relacionado con la cristalinidad. Para acelerar la rápida solidificación y formación de plásticos después de la deposición por fusión 3D, se pueden usar agentes nucleantes razonables para acelerar la conformación y solidificación del plástico, y también se pueden combinar metales con diferentes capacidades de calor en el material plástico para acelerar la solidificación.
4. Funcionalización
Mediante la modificación funcional, se puede ampliar la gama de aplicaciones de los plásticos en el campo de la fabricación de impresión 3D.
A diferencia del moldeo por inyección tradicional, la tecnología de impresión 3D presenta requisitos más altos para el rendimiento y la aplicabilidad de los materiales plásticos. El requisito más básico es la fluidez después de la fusión, licuefacción o pulverización. Después de que se forma la impresión 3D, se solidifica, polimeriza, después del curado, tiene buena resistencia y funcionalidad especial.
En la actualidad, casi todos los plásticos de uso general se pueden aplicar a la impresión 3D, pero debido a las diferencias en las características de cada plástico, el proceso de impresión 3D y el rendimiento del producto se ven afectados.
En la actualidad, los principales factores que afectan la aplicación de materiales plásticos en la impresión 3D son: alta temperatura de impresión, poca fluidez del material, lo que resulta en componentes volátiles en el entorno de trabajo, fácil bloqueo de la boquilla de impresión, lo que afecta la precisión del producto; Los plásticos ordinarios tienen poca resistencia y un rango de adaptación demasiado estrecho. El plástico debe reforzarse; la uniformidad de enfriamiento es pobre, la conformación es lenta y es fácil causar encogimiento y deformación del producto; la falta de aplicaciones funcionales e inteligentes.
La clave de la industria de la impresión 3D son los materiales. Como el material más maduro para la impresión 3D, los materiales plásticos todavía tienen muchos problemas: afectados por la resistencia de los plásticos, los materiales plásticos tienen campos de aplicación limitados y las propiedades físicas y mecánicas del producto terminado son malas; Se requiere procesamiento a alta temperatura y baja temperatura. Poca fluidez, curado lento, fácil deformación, baja precisión; Falta de expansión de los plásticos en el campo de los nuevos materiales.
Por esta razón, el desarrollo de la tecnología de modificación de plástico de impresión 3D en la actualidad tiene principalmente las siguientes cuatro direcciones.
1. Modificación de la fluidez
Para realizar la modificación del flujo de plásticos, se puede hacer referencia a la modificación con lubricantes. Sin embargo, el uso de demasiado lubricante aumentará el contenido volátil y debilitará la rigidez y resistencia del producto. Por lo tanto, al agregar sulfato de bario esférico de alta rigidez y alta fluidez, perlas de vidrio y otros materiales inorgánicos para compensar el defecto de la mala fluidez de los plásticos. Para los plásticos en polvo, la superficie del polvo se puede recubrir con polvo inorgánico en escamas, como talco y mica, para aumentar la fluidez. Además, las microesferas se pueden formar directamente durante la síntesis plástica para asegurar la fluidez.
2. Modificación mejorada
Al mejorar la modificación, se puede mejorar la rigidez y la resistencia del plástico. Por ejemplo, la fibra de vidrio, la fibra de metal y el ABS reforzado con fibra de madera hacen que los materiales compuestos sean adecuados para el proceso de deposición por fusión 3D; Los plásticos en polvo generalmente se sinterizan con láser y se pueden reforzar y modificar combinando una variedad de materiales, incluido el polvo de nailon con fibra de vidrio y el polvo de nailon de fibra de carbono, mezcla de nailon y poliéter cetona, etc.
3. Solidificación rápida
El tiempo de solidificación de los plásticos está estrechamente relacionado con la cristalinidad. Para acelerar la rápida solidificación y formación de plásticos después de la deposición por fusión 3D, se pueden usar agentes nucleantes razonables para acelerar la conformación y solidificación del plástico, y también se pueden combinar metales con diferentes capacidades de calor en el material plástico para acelerar la solidificación.
4. Funcionalización
Mediante la modificación funcional, se puede ampliar la gama de aplicaciones de los plásticos en el campo de la fabricación de impresión 3D.
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