Materiales 3D Técnicos: Peek y Ultem para Ylox y Addy

Algunos materiales técnicos como la poliariletercetona (PAEK) son una familia de plásticos semicristalinos que pueden soportar altas temperaturas al tiempo que mantienen una resistencia increíble. Los PAEK se usan principalmente en forma de poliéter éter cetona (PEEK) y poliéter éter cetona cetona (PEKK), dos materiales que muestran una alta rigidez. Sin embargo, una alternativa mucho más económica, es la polieterimida (PEI), también conocida como ULTEM. Esta última ha estado recibiendo mucha atención porque, debido a su falta de cetona, cuesta mucho menos. Es

Los termoplásticos de alto rendimiento, particularmente el PEEK, son tan fuertes como el acero y, a menudo, tienen un 80% menos de peso, lo que los hace tremendamente deseables en la industria de la producción.

Los PEI fueron desarrollados por primera vez por el departamento de plásticos de General Electric a finales de los años 80. Sin embargo, en 2007, SABIC, una de las compañías públicas más grandes de Arabia Saudita, adquirió el departamento y, por lo tanto, los derechos del también llamado ULTEM. Dado que el material es una alternativa más asequible al

, generó un gran interés desde una perspectiva financiera. Combinado con sus diversas propiedades físicas significativas, como alto calor, solvente y resistencia al fuego, resistencia dieléctrica y conductividad térmica, fue una gran solución para varios proyectos de ingeniería. Tal vez lo más notable fue que el ULTEM se ha convertido en el material de referencia cuando se trata de aplicaciones de ingeniería, generalmente dentro del sector aeroespacial

Los polímeros PAEK y PEI se imprimen con tecnologías FDM o SLS.

Sin embargo, en una industria donde más del 65% de las impresoras 3D utilizan tecnología FDM, es lógico que la gran mayoría de las aplicaciones PAEK y PEI estén dentro de esa tecnología. Teniendo en cuenta las capacidades de alta temperatura de dichos polímeros, es comprensible que ninguna impresora 3D domestica pueda procesar estos filamentos técnicos. Las impresoras 3D industriales son ideales para estos trabajos.

Una impresora debe tener una boquilla de extrusión que pueda manejar temperaturas de más de 350 °C, ya que ese es el punto de fusión de dichos polímeros. Además,  la cama caliente ha de alcanzar como mínimo los 120°C y debe contar con una cámara calefactada que al menos debe alcanzar los  70°C para que el objeto no haga warping ni cracking.

Finalmente, se requieren mecanismos de enfriamiento para garantizar el equilibrio correcto de temperatura en la cámara cerrada de la máquina.

Al igual que al imprimir en FDM con cierta complejidad, se necesitan soportes. Sin embargo, cuando se trata de PAEK y PEI, debido a la rigidez del objeto final, minimizar el soporte a menudo puede ser un desafío.

IMPRESORAS 3D INDUSTRIALES

Las impresoras 3D Ylox y Addy desarrolladas por 3DCPI , cumplen con los requisitos necesarios para imprimir estos materiales.

Peek y Ultem para impresoras 3D Ylox y Addy 3DCPI

Aplicaciones industriales del PEEK, ULTEM:

Con una excepcional resistencia mecánica y térmica de hasta 260 °C, los materiales PAEK son resistentes a la disolución en aceites y otras sustancias, a diferencia de la mayoría de otros plásticos. Cuando se exponen al fuego, casi no se liberan gases o gases nocivos. Como se esperaba, una familia de materiales con tantas características significativas es, sin lugar a duda, útil para múltiples industrias 3D.

La industria de la automoción comenzó rápidamente a utilizar las habilidades únicas de los  PAEK y PEI para una variedad de aplicaciones. Esto permite a las empresas producir un volumen de piezas de bajo a mediano a bajo costo sin necesidad de invertir en producir grandes cantidades. Además, la producción bajo demanda de piezas personalizadas es cada vez mayor, ya que pueden modificarse para adaptarse a ciertos requisitos y pueden obtener cambios complejos que mejoran su construcción estructural.

Al igual que con muchos otros materiales de impresión 3D, las familias PAEK y PEI son ampliamente utilizadas en el sector médico. PEEK se usa para el blindaje de los dispositivos de imágenes de resonancia magnética (MRI). También se considera un biomaterial avanzado utilizado para implantes médicos y en varillas de refuerzo y dispositivos de fusión espinal. El hecho de que puede soportar el agua hirviendo y el vapor sobrecalentado lo hacen perfecto para los objetos que deben esterilizarse a temperaturas extremadamente altas.

Los PEEK, ULTEM y en general los termoplásticos de alto rendimiento también son ampliamente utilizados en la industria aeroespacial.

La resistencia a los productos químicos, la ración de alta resistencia al peso y el bajo nivel de fuego, humo y toxicidad hacen de estos polímeros el sustituto ideal del metal que se usa a menudo para piezas y herramientas de naves espaciales. Aislamientos acústicos térmicos, soportes estructurales, abrazaderas y separadores, sujetadores, conectores y sistemas de tuberías son solo algunos de los ejemplos en los que la escena de la ingeniería aeroespacial ha comenzado a utilizar PAEK y PEI, a menudo reduciendo el peso de las piezas en un 70%.

El ULTEM es un filamento más asequible que el PEEK, pero tiene una resistencia al impacto más baja, pero que ha llegado incluso a recibir certificaciones aeroespaciales que lo han convertido en el material de referencia cuando se trata de imprimir en 3D piezas de plástico con alto rendimiento para aeronaves civiles.

Otras industrias interrumpidas por termoplásticos avanzados incluyen: marina, nuclear, petróleo y gas y muchas más.

Breves consejos para usar PEEK

Para obtener los mejores resultados durante la impresión,  desde 3DCPI aconsejamos mantener la impresora 3D en una habitación donde apenas haya corrientes de aire y/o fluctuaciones de temperatura. Mantén la impresora 3D alejada del sol. Cuando no se utilice la impresora 3D es importante guardar el filamento en una bolsa y guardarla en un lugar fresco, seco y oscuro hasta que se vuelva a utilizar. Además, necesario usar algún sistema de ventilación de escape o extracción en el lugar de trabajo, por la toxicidad de los gases que emanan de su fundido.

A la hora de imprimir, tienes que seguir las indicaciones del fabricante del filamento 3D , y a esas podríamos añadir las siguientes:

1. Controlar la temperatura de impresión del Peek:

 Es muy importante una gestión térmica adecuada y un control adecuado de toda la cámara de construcción, ya que el PEEK no reacciona bien ante las fluctuaciones de temperatura. PEEK es un material de impresión de alta temperatura, por lo que se puede imprimir a temperaturas muy altas desde 360°C hasta 450°. Tenga en cuenta que la temperatura de la cama debe ser de 120°C como mínimo.

 2. Secar el PEEK

 Es aconsejable, en muchos casos, secar el PEEK antes de imprimir. En comparación con otros materiales, no absorbe tanta humedad, pero el secado mejora el rendimiento de impresión.

3. Caja calefactada

Utilizar una impresora 3D con una cámara calefactada cerrada cuando se imprime en ese filamento.

4. Asegurate de usar una base de impresión adecuada.

Para lograr los efectos deseados cuando se imprime en PEEK también necesitamos usar una plataforma o base de impresión adecuada. Sin lugar a duda PEI es la más recomendada. Aconsejamos que la base de la pieza sea lo mas redondeada posible, y utilizar raft ayudará muchísimo.

5. Mantenga limpia la boquilla.

Cuando termine la impresión, recuerde retirar todo el material sobrante de la boquilla para evitar obstrucciones y manchas indeseadas, porqué la boquilla podría quedar inutilizada.

Addy impresora 3D