產(chǎn)品展廳
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PEEK VICTREX AM 450 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： 2024-11-23
產(chǎn)品詳請
| 品牌 | 威格斯 Victrex |
| 貨號 | 面議 |
| 用途 | |
| 牌號 | PEEK VICTREX AM 450 FIL |
| 型號 | VICTREX AM 450 FIL |
| 品名 | PEEK |
| 包裝規(guī)格 | |
| 外形尺寸 | 25kg/盒 |
| 生產(chǎn)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(xué)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(wù)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(wù)中是如何演變的,以及 LMPAEK 聚合物在各種 3D 打印工藝和應(yīng)用中的開發(fā)。
什么是 LMPAEK 聚合物?
McKay 于 2014 年加入威格斯,領(lǐng)導(dǎo)致力于新興技術(shù)的團隊,當(dāng)時增材制造領(lǐng)域成為威格斯感興趣的領(lǐng)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(shù)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(guān)鍵是將其重新配制為具有較低的熔化溫度和結(jié)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(jié)構(gòu)略有不同,它改變了 PEEK 聚合物在增材制造中的結(jié)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(shù)。
該技術(shù)源自威格斯在分層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)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(fù)合結(jié)構(gòu)制造更快、更高效,而不會犧牲性能特性。在這些復(fù)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(yīng)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(shè)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(fù)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(xué)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(zhuǎn)而使用傳統(tǒng)的 PEEK,因為它已經(jīng)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(jié)晶并獲得堅固的部件。這在醫(yī)療應(yīng)用中最有意義,例如,注塑成型的 PEEK 已經(jīng)被批準用于植入物和設(shè)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(xué)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(shù)開發(fā)下一代多孔脊柱籠。Bond3D 通過使用 PEEK 棒將其技術(shù)與 FDM 區(qū)分開來,它在高溫構(gòu)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(shè)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(yīng)用。McKay 指出,除了醫(yī)療植入物之外,Bond3D 等支持 PEEK 打印的技術(shù)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(xué)性才會略低。因此,對于石油和天然氣的井下應(yīng)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(jīng)以復(fù)合形式使用的航空航天應(yīng)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(yīng)力。
VICTREX AM 200 線材
反過來,威格斯已經(jīng)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(jīng)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(shù)打印的復(fù)雜航空 ECS 管道,采用類似 PEEK 的 Victrex AM 200 材料。
采用 FDM 技術(shù)打印的復(fù)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(lǐng)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(jié)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(chǎn)生更強的層間附著力,但在退火到結(jié)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(jié)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(shè)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(fù)合材料航空航天部件的模具,它們必須經(jīng)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 4D 打印的復(fù)雜、移動組件。
PAEK 適應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)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(chǎn)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(jīng)石化的生物資源。所以,你當(dāng)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(jīng)發(fā)生了。隨著該行業(yè)建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)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(gòu)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(zhuǎn)型的首選技術(shù)之一,該技術(shù)所依賴的原料將不得不進行自己的轉(zhuǎn)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(wù)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(wù)中是如何演變的,以及 LMPAEK 聚合物在各種 3D 打印工藝和應(yīng)用中的開發(fā)。
什么是 LMPAEK 聚合物?
McKay 于 2014 年加入威格斯,領(lǐng)導(dǎo)致力于新興技術(shù)的團隊,當(dāng)時增材制造領(lǐng)域成為威格斯感興趣的領(lǐng)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(shù)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(guān)鍵是將其重新配制為具有較低的熔化溫度和結(jié)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(jié)構(gòu)略有不同,它改變了 PEEK 聚合物在增材制造中的結(jié)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(shù)。
該技術(shù)源自威格斯在分層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)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(fù)合結(jié)構(gòu)制造更快、更高效,而不會犧牲性能特性。在這些復(fù)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(yīng)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(shè)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(fù)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(xué)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(zhuǎn)而使用傳統(tǒng)的 PEEK,因為它已經(jīng)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(jié)晶并獲得堅固的部件。這在醫(yī)療應(yīng)用中最有意義,例如,注塑成型的 PEEK 已經(jīng)被批準用于植入物和設(shè)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(xué)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(shù)開發(fā)下一代多孔脊柱籠。Bond3D 通過使用 PEEK 棒將其技術(shù)與 FDM 區(qū)分開來,它在高溫構(gòu)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(shè)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(yīng)用。McKay 指出,除了醫(yī)療植入物之外,Bond3D 等支持 PEEK 打印的技術(shù)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(xué)性才會略低。因此,對于石油和天然氣的井下應(yīng)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(jīng)以復(fù)合形式使用的航空航天應(yīng)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(yīng)力。
VICTREX AM 200 線材
反過來,威格斯已經(jīng)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(jīng)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(shù)打印的復(fù)雜航空 ECS 管道,采用類似 PEEK 的 Victrex AM 200 材料。
采用 FDM 技術(shù)打印的復(fù)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(lǐng)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(jié)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(chǎn)生更強的層間附著力,但在退火到結(jié)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(jié)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(shè)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(fù)合材料航空航天部件的模具,它們必須經(jīng)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 4D 打印的復(fù)雜、移動組件。
PAEK 適應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)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(chǎn)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(jīng)石化的生物資源。所以,你當(dāng)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(jīng)發(fā)生了。隨著該行業(yè)建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)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(gòu)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(zhuǎn)型的首選技術(shù)之一,該技術(shù)所依賴的原料將不得不進行自己的轉(zhuǎn)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。
