BOND3D使用無空隙PEEK 3D打印技術(shù)實現(xiàn)99%的零件密度
魔猴君 行業(yè)資訊 1062天前
BOND3D公司成立于 2014 年,自稱是業(yè)內(nèi)第一家能夠使用高性能聚合物(如 PEEK)3D 打印功能性最終用途部件而不會失去材料固有特性的公司。與傳統(tǒng)的 FFF 不同,Bond3D 的專利技術(shù)是一種壓力控制的擠出工藝,據(jù)報道,打印出來的細絲的最終部件密度超過 99%。由此產(chǎn)生的各向同性部件保留了其基礎(chǔ)材料的整體特性,很像通過注塑成型生產(chǎn)的部件。
使用 Bond 3D 技術(shù)制成的 3D 打印威格斯 PEEK 樣品。照片來自 Bond3D。
3D打印PEEK的問題
PEEK 是 PAEK(聚芳醚酮)高性能聚合物系列中最著名的熱塑性塑料之一。將高強度和生物相容性與耐化學(xué)性和出色的熱穩(wěn)定性相結(jié)合,這種萬能材料幾乎可應(yīng)用于所有關(guān)鍵行業(yè)。不幸的是,眾所周知,PEEK 在保持其機械性能的同時難以 3D 打印。由于傳統(tǒng)打印噴嘴的圓形形狀,相鄰的擠出 PEEK 層之間的接觸面積往往有限。這會導(dǎo)致零件內(nèi)形成空隙,這意味著 3D 打印的 PEEK 組件的密度始終低于它們的散裝材料對應(yīng)物。根據(jù) Bond3D 的說法,傳統(tǒng)的 PEEK 3D 打印機通常只能達到 85% 左右的零件密度,導(dǎo)致 z 方向的強度降低。
使用傳統(tǒng) FFF(左)與 Bond 3D 技術(shù)(右)3D 打印部件的微觀結(jié)構(gòu)。圖片來自 Bond 3D。
使用 Bond3D 進行無空隙 3D 打印
Bond3D 的技術(shù)聲稱可以解決這個問題,但它是如何工作的呢?本質(zhì)上,壓力控制的印刷過程旨在擠壓材料,直到填充之前印刷線之間的所有空隙。該系統(tǒng)可確保材料持續(xù)流動,直到噴嘴正下方熔池中的壓力超過某個閾值——這是由施加在噴嘴本身上的向上力產(chǎn)生的。一旦越過閾值,前面的層就已經(jīng)完全粘合在一起,不需要再擠出更多的材料。
這種壓力反饋系統(tǒng)最初是通過檢查驅(qū)動擠出機所需的電機電流來確定的,但 Bond3D 團隊發(fā)現(xiàn)這是不精確的。該公司最終轉(zhuǎn)而采用基于靈敏力傳感器的實施方案,其中打印頭通過基于彎曲、無摩擦和無滯后的組件安裝在機架上。該公司表示,它能夠制造“幾乎沒有”微結(jié)構(gòu)空隙的部件,部件密度超過 99%。對打印試樣的內(nèi)部測試表明,對于僅 1.4 毫米的壁厚,屈服強度為 99 兆帕,氣體耐壓范圍為 115 巴。除了增強印刷 PEEK 部件的機械強度之外,這對其流體輸送特性也有重大影響,這對于任何類型的管道或歧管組件都至關(guān)重要。
早在 2019 年,Bond3D 就從總部位于英國的聚合物開發(fā)商 Victrex 那里獲得了數(shù)百萬歐元的投資,在今年開發(fā)了八套生產(chǎn)就緒系統(tǒng)后,現(xiàn)在準(zhǔn)備將其技術(shù)推向市場。潛在用例列表涵蓋了從航空航天和汽車到醫(yī)療植入物和電子產(chǎn)品的所有關(guān)鍵應(yīng)用。
截至今年,Bond3D 已開發(fā)出第一套可用于生產(chǎn)的 3D 打印機。照片來自 Bond3D。
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