產品展廳
|
PAEK VICTREX AM 200 FIL 威格斯 Victrex
- 品牌：威格斯 Victrex
- 貨號：面議
- 價格： ￥137/千克
- 發(fā)布日期： 2024-08-30
- 更新日期： 2024-11-25
產品詳請
| 品牌 | 威格斯 Victrex |
| 貨號 | 面議 |
| 用途 | |
| 牌號 | PAEK VICTREX AM 200 FIL |
| 型號 | VICTREX AM 200 FIL |
| 品名 | PAEK |
| 包裝規(guī)格 | |
| 外形尺寸 | 25kg/盒 |
| 生產企業(yè) | 威格斯 Victrex |
| 是否進口 |
自從高溫材料擠出 3D 打印機開始爆炸式增長以來,聚芳醚酮 (PAEK) 一直是大家掛在嘴邊的聚合物家族。這在很大程度上要歸功于英國先進材料公司 Victrex,該公司是一家耐用、耐熱和耐化學腐蝕塑料的傳統(tǒng)制造商,開始開發(fā) 3D 打印品種。(在本文中,我們不會區(qū)分 PAEK 和廣泛使用的子變體(稱為“PEEK”),但您可以在此處了解這些區(qū)別。
在 2023 年增材制造用戶組 (AMUG) 會議上,我們有幸采訪了威格斯新業(yè)務開發(fā)主管 Robert McKay,了解該公司在增材制造 (AM) 方面的努力在其大部分業(yè)務中是如何演變的,以及 LMPAEK 聚合物在各種 3D 打印工藝和應用中的開發(fā)。
什么是 LMPAEK 聚合物?
McKay 于 2014 年加入威格斯,領導致力于新興技術的團隊,當時增材制造領域成為威格斯感興趣的領域。鑒于該部門 3D 打印的整體成功,該行業(yè)對針對 3D 打印優(yōu)化的基于 PAEK 的線材的需求在新興技術團隊的活動清單上名列前茅。使 PAEK 用于 PBF,然后用于材料擠出的關鍵是將其重新配制為具有較低的熔化溫度和結晶速度。
McKay 解釋說:“威格斯 LMPAEK 聚合物實際上是一種改性的 PEEK 聚合物,其結構略有不同,它改變了 PEEK 聚合物在增材制造中的結晶行為,使其在這些工藝中表現(xiàn)得更好?！耙虼?您在增材制造中看到的大多數(shù)活動都是基于這種 LMPAEK 聚合物技術。
該技術源自威格斯在分層復合材料結構方面的工作,使用 VICTREX AE 250 UDT(同樣基于 LMPAEK 聚合物)進行自動鋪帶和自動纖維更換,其中 PEEK 的工藝溫度降低了 40°C,復合結構制造更快、更高效,而不會犧牲性能特性。在這些復合材料工藝中,聚合物所看到的條件與注射成型中的條件大不相同。
“在注塑成型中,你有這種高壓、高溫的環(huán)境,聚合物上會有很多應力,這使得它以某種方式表現(xiàn)。在打印中,一旦它離開那個噴嘴,它就會在熔體離開噴嘴后在空氣中流動。因此,我們需要一種在這種極低剪切的露天環(huán)境中流動性良好的聚合物,這就是 LMPAEK 聚合物的優(yōu)勢之一。
雖然它可以在較低的熔融溫度下加工,但 LMPAEK 聚合物的降解溫度與 PEEK 類似,因此該材料的加工窗口寬了 40°C,在打印配置文件設置方面提供了更大的靈活性。它可以在比 PEEK 更低的溫度下打印,也可以在相同的溫度下打印,以實現(xiàn)更高的噴嘴流速,從而加工出堅固而復雜的零件。此外,作為基于 PEEK 的共聚物,該材料仍然具有與高熔點 PEEK 品種相同的強度、耐溫性和幾乎相同的耐化學性。
McKay 承認,即使 LMPAEK 聚合物在打印方面具有優(yōu)勢,但仍有用戶放棄了 LMPAEK 聚合物的優(yōu)勢,轉而使用傳統(tǒng)的 PEEK,因為它已經通過了監(jiān)管要求。他解釋說,這些打印機仍然必須使用高腔室溫度來減緩結晶并獲得堅固的部件。這在醫(yī)療應用中最有意義,例如,注塑成型的 PEEK 已經被批準用于植入物和設備。因此,威格斯的附屬公司 Invibio 正在為醫(yī)療專用 PAEK 3D 打印機提供 PEEK-OPTIMA LT1 PEEK 線材,在其加工窗口的高端打印材料。
另一個醫(yī)學示例是與荷蘭 Bond3D 的聯(lián)合項目。Bond3D 引起了 Victrex 的足夠興趣,以至于這家英國公司為這家初創(chuàng)公司提供了資金支持,以便使用該技術開發(fā)下一代多孔脊柱籠。Bond3D 通過使用 PEEK 棒將其技術與 FDM 區(qū)分開來,它在高溫構建室中基本上在所有方向上均勻熔合。這意味著各向同性的零件特性,即使是在 Z 軸上,通常是增材制造,尤其是 FDM 的障礙。
Bond3D 為 3D 打印重新設計的冷卻歧管,以減輕重量并優(yōu)化流量。圖片由 Bond3D 提供。
VICTREX AM 450 PEEK 線材也可用于類似的極高腔室溫度機器上的工業(yè)應用。McKay 指出,除了醫(yī)療植入物之外,Bond3D 等支持 PEEK 打印的技術對于尋求將打印的 PEEK 部件置于最極端環(huán)境中的客戶也很有價值。盡管 LMPAEK™ 聚合物與高熔點聚合物幾乎相同,但只有在最極端的情況下,它的耐化學性才會略低。因此,對于石油和天然氣的井下應用,考慮到苛刻的環(huán)境,用戶傾向于選擇這種類型。在這些情況下,Bond3D 等高溫打印機需要在腐蝕性最強的環(huán)境中使用 PEEK 處理石油和天然氣。示例零件包括油泵外殼、環(huán)和密封件。
對于其他所有人,包括 LMPAEK 聚合物已經以復合形式使用的航空航天應用,LMPAEK 聚合物可以在較低的熔體和腔室溫度下進行打印,從而簡化打印適性并降低機器上的應力。
VICTREX AM 200 線材
反過來,威格斯已經能夠為世界上性能最高的聚合物之一打開一個全新的世界。最近,Victrex 發(fā)布了用于熔融沉積建模 (FDM) 的 VICTREX AM 200 線材。幾家機器制造商已經在支持這種材料,包括 Intamsys、3DGence、3NTR、AON3D 和 Zortrax。Stratasys 還宣布即將在其 450MC 打印機上支持 VICTREX AM™ 200,因為他們將第三方材料添加到其生態(tài)系統(tǒng)中。
采用 FDM 技術打印的復雜航空 ECS 管道,采用類似 PEEK 的 Victrex AM 200 材料。
采用 FDM 技術打印的復雜航空 ECS 管道采用 Victrex AM 200 材料。圖片由 Stratasys 提供。
以前難以使用該公司的 PEEK 的三個領域是大幅面增材制造、使用可溶性支撐物的 3D 打印以及在低溫室機器中打印堅固的晶體部件。在前一種情況下,將大幅面 3D 打印機加熱到高熔點 PEEK 所需的水平是不切實際的。然而,在后一種情況下,可用的可溶性支撐材料在這種環(huán)境下無法支撐。最后,結晶速度較慢的 VICTREX AM 200 細絲在較冷的腔室中打印非晶時會產生更強的層間附著力,但在退火到結晶時比無定形的 PEKK 更能保持其形狀。McKay 將 VICTREX AM 200 材料解釋為“具有無定形 PEKK 的易打印性,具有 PEKK 和 PEEK 結晶品種的零件性能,以及使用低性能聚合物中常見的可溶性載體的設計靈活性。
使用 LMPAEK 聚合物,這些區(qū)域可以從 PAEK 的強大功能中受益。對于大幅面 3D 打印,可以想象用于石油和天然氣的大型管道密封件或用于復合材料航空航天部件的模具,它們必須經過極端的加工溫度。對于可溶性支撐物,這意味著實際上能夠充分利用增材制造的幾何可能性,包括在一次操作中 3D 打印的復雜、移動組件。
PAEK 適應環(huán)境
在討論 PAEK 這樣的重負荷聚合物時,可能會出現(xiàn)一個問題是它在具有生態(tài)意識和資源受限的環(huán)境中將發(fā)揮的作用。隨著世界轉向可再生能源,石油在化工行業(yè)中的作用將越來越小。隨著易于獲取的石油供應的局限性越來越明顯,這一點尤其明顯。
McKay 澄清說,僅僅因為 PAEK 是一種如此堅固的材料,并不意味著它必須用石化產品制成。
“所有這些聚合物都是由碳、氧和氫分子制成的。你可以用生物資源或石油制造這些分子。石油是已經石化的生物資源。所以,你當然可以跳過化石步驟,直接使用可再生的生物基資源。而這已經發(fā)生了。隨著該行業(yè)建設基礎設施,我們將從中受益,人們將能夠像我們一樣獲取這些生物基碳氫化合物資源并構建自己的聚合物。
換句話說,PAEK 不會很快消失。因此,隨著增材制造成為能源轉型的首選技術之一,該技術所依賴的原料將不得不進行自己的轉型,但它們在很大程度上仍將可用。而且,如果有哪家公司可能會參與這一演變,那將是 Victrex。
在 2023 年增材制造用戶組 (AMUG) 會議上,我們有幸采訪了威格斯新業(yè)務開發(fā)主管 Robert McKay,了解該公司在增材制造 (AM) 方面的努力在其大部分業(yè)務中是如何演變的,以及 LMPAEK 聚合物在各種 3D 打印工藝和應用中的開發(fā)。
什么是 LMPAEK 聚合物?
McKay 于 2014 年加入威格斯,領導致力于新興技術的團隊,當時增材制造領域成為威格斯感興趣的領域。鑒于該部門 3D 打印的整體成功,該行業(yè)對針對 3D 打印優(yōu)化的基于 PAEK 的線材的需求在新興技術團隊的活動清單上名列前茅。使 PAEK 用于 PBF,然后用于材料擠出的關鍵是將其重新配制為具有較低的熔化溫度和結晶速度。
McKay 解釋說:“威格斯 LMPAEK 聚合物實際上是一種改性的 PEEK 聚合物,其結構略有不同,它改變了 PEEK 聚合物在增材制造中的結晶行為,使其在這些工藝中表現(xiàn)得更好?！耙虼?您在增材制造中看到的大多數(shù)活動都是基于這種 LMPAEK 聚合物技術。
該技術源自威格斯在分層復合材料結構方面的工作,使用 VICTREX AE 250 UDT(同樣基于 LMPAEK 聚合物)進行自動鋪帶和自動纖維更換,其中 PEEK 的工藝溫度降低了 40°C,復合結構制造更快、更高效,而不會犧牲性能特性。在這些復合材料工藝中,聚合物所看到的條件與注射成型中的條件大不相同。
“在注塑成型中,你有這種高壓、高溫的環(huán)境,聚合物上會有很多應力,這使得它以某種方式表現(xiàn)。在打印中,一旦它離開那個噴嘴,它就會在熔體離開噴嘴后在空氣中流動。因此,我們需要一種在這種極低剪切的露天環(huán)境中流動性良好的聚合物,這就是 LMPAEK 聚合物的優(yōu)勢之一。
雖然它可以在較低的熔融溫度下加工,但 LMPAEK 聚合物的降解溫度與 PEEK 類似,因此該材料的加工窗口寬了 40°C,在打印配置文件設置方面提供了更大的靈活性。它可以在比 PEEK 更低的溫度下打印,也可以在相同的溫度下打印,以實現(xiàn)更高的噴嘴流速,從而加工出堅固而復雜的零件。此外,作為基于 PEEK 的共聚物,該材料仍然具有與高熔點 PEEK 品種相同的強度、耐溫性和幾乎相同的耐化學性。
McKay 承認,即使 LMPAEK 聚合物在打印方面具有優(yōu)勢,但仍有用戶放棄了 LMPAEK 聚合物的優(yōu)勢,轉而使用傳統(tǒng)的 PEEK,因為它已經通過了監(jiān)管要求。他解釋說,這些打印機仍然必須使用高腔室溫度來減緩結晶并獲得堅固的部件。這在醫(yī)療應用中最有意義,例如,注塑成型的 PEEK 已經被批準用于植入物和設備。因此,威格斯的附屬公司 Invibio 正在為醫(yī)療專用 PAEK 3D 打印機提供 PEEK-OPTIMA LT1 PEEK 線材,在其加工窗口的高端打印材料。
另一個醫(yī)學示例是與荷蘭 Bond3D 的聯(lián)合項目。Bond3D 引起了 Victrex 的足夠興趣,以至于這家英國公司為這家初創(chuàng)公司提供了資金支持,以便使用該技術開發(fā)下一代多孔脊柱籠。Bond3D 通過使用 PEEK 棒將其技術與 FDM 區(qū)分開來,它在高溫構建室中基本上在所有方向上均勻熔合。這意味著各向同性的零件特性,即使是在 Z 軸上,通常是增材制造,尤其是 FDM 的障礙。
Bond3D 為 3D 打印重新設計的冷卻歧管,以減輕重量并優(yōu)化流量。圖片由 Bond3D 提供。
VICTREX AM 450 PEEK 線材也可用于類似的極高腔室溫度機器上的工業(yè)應用。McKay 指出,除了醫(yī)療植入物之外,Bond3D 等支持 PEEK 打印的技術對于尋求將打印的 PEEK 部件置于最極端環(huán)境中的客戶也很有價值。盡管 LMPAEK™ 聚合物與高熔點聚合物幾乎相同,但只有在最極端的情況下,它的耐化學性才會略低。因此,對于石油和天然氣的井下應用,考慮到苛刻的環(huán)境,用戶傾向于選擇這種類型。在這些情況下,Bond3D 等高溫打印機需要在腐蝕性最強的環(huán)境中使用 PEEK 處理石油和天然氣。示例零件包括油泵外殼、環(huán)和密封件。
對于其他所有人,包括 LMPAEK 聚合物已經以復合形式使用的航空航天應用,LMPAEK 聚合物可以在較低的熔體和腔室溫度下進行打印,從而簡化打印適性并降低機器上的應力。
VICTREX AM 200 線材
反過來,威格斯已經能夠為世界上性能最高的聚合物之一打開一個全新的世界。最近,Victrex 發(fā)布了用于熔融沉積建模 (FDM) 的 VICTREX AM 200 線材。幾家機器制造商已經在支持這種材料,包括 Intamsys、3DGence、3NTR、AON3D 和 Zortrax。Stratasys 還宣布即將在其 450MC 打印機上支持 VICTREX AM™ 200,因為他們將第三方材料添加到其生態(tài)系統(tǒng)中。
采用 FDM 技術打印的復雜航空 ECS 管道,采用類似 PEEK 的 Victrex AM 200 材料。
采用 FDM 技術打印的復雜航空 ECS 管道采用 Victrex AM 200 材料。圖片由 Stratasys 提供。
以前難以使用該公司的 PEEK 的三個領域是大幅面增材制造、使用可溶性支撐物的 3D 打印以及在低溫室機器中打印堅固的晶體部件。在前一種情況下,將大幅面 3D 打印機加熱到高熔點 PEEK 所需的水平是不切實際的。然而,在后一種情況下,可用的可溶性支撐材料在這種環(huán)境下無法支撐。最后,結晶速度較慢的 VICTREX AM 200 細絲在較冷的腔室中打印非晶時會產生更強的層間附著力,但在退火到結晶時比無定形的 PEKK 更能保持其形狀。McKay 將 VICTREX AM 200 材料解釋為“具有無定形 PEKK 的易打印性,具有 PEKK 和 PEEK 結晶品種的零件性能,以及使用低性能聚合物中常見的可溶性載體的設計靈活性。
使用 LMPAEK 聚合物,這些區(qū)域可以從 PAEK 的強大功能中受益。對于大幅面 3D 打印,可以想象用于石油和天然氣的大型管道密封件或用于復合材料航空航天部件的模具,它們必須經過極端的加工溫度。對于可溶性支撐物,這意味著實際上能夠充分利用增材制造的幾何可能性,包括在一次操作中 3D 打印的復雜、移動組件。
PAEK 適應環(huán)境
在討論 PAEK 這樣的重負荷聚合物時,可能會出現(xiàn)一個問題是它在具有生態(tài)意識和資源受限的環(huán)境中將發(fā)揮的作用。隨著世界轉向可再生能源,石油在化工行業(yè)中的作用將越來越小。隨著易于獲取的石油供應的局限性越來越明顯,這一點尤其明顯。
McKay 澄清說,僅僅因為 PAEK 是一種如此堅固的材料,并不意味著它必須用石化產品制成。
“所有這些聚合物都是由碳、氧和氫分子制成的。你可以用生物資源或石油制造這些分子。石油是已經石化的生物資源。所以,你當然可以跳過化石步驟,直接使用可再生的生物基資源。而這已經發(fā)生了。隨著該行業(yè)建設基礎設施,我們將從中受益,人們將能夠像我們一樣獲取這些生物基碳氫化合物資源并構建自己的聚合物。
換句話說,PAEK 不會很快消失。因此,隨著增材制造成為能源轉型的首選技術之一,該技術所依賴的原料將不得不進行自己的轉型,但它們在很大程度上仍將可用。而且,如果有哪家公司可能會參與這一演變,那將是 Victrex。
