新型PAEK工程聚合物專為增材製造而生

Polyetheretherketone（PEEK）聚合物生產商英國Victrex公司正在開發新型增材製造材料（AM）。第一種是高強度聚芳基酮（PAEK）激光燒結（LS）材料，這種材料可以降低刷新率，從而改善未燒結粉末的回收利用效果。第二種是纖維絲，它的Z向抗拉強度要比現有的PAEK材料更好，而在絲融合（FF）方面又具有更好的列印性。該技術的詳細報告將於2018年9月在英國艾克斯特大學增材製造中心（CALM）的雙年度增材製造會議上公布。

圖中演示架是由一種特殊的PAEK樹脂經過增材製造生產而成的

Victrex公司的CEOJakob Sigurdsson評論道：「這些新型PAEK材料在增材製造領域中的應用，標誌著我們已經邁出了決定性的一步，甚至可以為航空航天、醫療和電子在內的諸多領域帶來變革。而取得這一突破性進展離不開Victrex公司持續密集的研發，以及與其它機構的合作，而這些機構在增材製造領域取得了許多創新成果。通過這些合作，我們已經看到了增材製造材料處理過程的演示部分，通過與高性能材料的結合再增加設計靈感，我們有信心創造出真正的創新部件。」

這種技術可以利用增材製造的優勢降低成本，縮短上市時間，並且可以生產傳統製造無法生產的複雜部件。市場上現有的PAEK材料雖然也在增材製造中有所使用，但大多數都是為了注塑成型等傳統製造方法設計的。因此這些材料的某些特性並不是特別適合增材製造。最初用於激光燒結的PAEK材料回收利用程度極低，並且還需要新的粉末刷新列印床，而用於絲融合的PEEK纖維層間粘合性較差，這也導致了Z向抗拉強度的降低。

由Victrex公司開發的新型聚合物顯示出了令人滿意的低刷新率（提升了未燒結粉的回收利用程度），並且在激光燒結中表現出類似的性能，具有良好的機械性能和可列印性。

Victrex公司的首席科學家John Grasmeder解釋說：「在技術上取得的突破性進展為PAEK材料在增材製造上的應用鋪平了道路。新開發的聚合物使得激光燒結粉末的回收工作得以順利進行下去，利用回收的粉末製造組件不會造成大的財產損失。我們相信，在運行完之後，所有未燒結的粉末都可以重新利用。這將使得材料成本顯著降低，而目前的情況而言，高達40%的聚合物被浪費，無法回收。」

Victrex正在領導一個由公司和機構組成的聯盟，並獲得了英國創新機構的資助，在2016年進行了大量開拓性的研究和開發，推進了增材製造技術，尤其是使得高溫價格低廉的聚合物複合材料用於增材製造航空領域。而該財團的其他成員則包括空客集團、EOS、CALM、E3D在線、HiETA技術、西南金屬加工中心以及3T-RPD。

新的Victrex PAEK纖維絲和粉末帶是由該聯盟的其它成員開發的。EOS最近發布了一個新的自動化設備製造平台，該平台可進行工業規模（EOS P 500）的激光燒結，並具備在高溫下列印高性能聚合物的能力。該聯盟選取的材料將由EOS研發中心進行評估，以便在EOS系統上進行處理，並可用於EOS P 500平台。Victrex正計劃與合作夥伴E3D一起，繼續對一款新型PAEK纖維絲產品進行商業測試。E3D最近推出了一種新的水冷式燈絲擠出機，專門針對這種新型的PAEK燈絲進行優化。

在開發或應用新型聚合物方面，Victrex擁有超過35年的專業知識，這其中包括開發新型聚合物以及新型的部件。這種高強度的輕型PEEK聚合物具有極好的耐磨，耐高溫，耐疲勞以及耐腐蝕性，可支持多種需求，使得設計更為自由成本更低。

文章來自Plastics Today，原文題目為PAEK engineering polymer designed for additive manufacturing，由材料科技在線匯總整理。

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