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南方科技大学使用k8凯发超高温SLS 3D打印机开发PEEK材料

发表时间:2023-04-11 15:08:16

 

聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)作为非金属3D打印材料中与金属机械性能最接近的材料种类之一,拥有很多优秀的特性,包括耐高温、耐化学、绝缘、阻燃、低摩擦自润滑、生物相容性、可高温消杀灭菌等,这些优点使它们成为汽车、军工、航空航天、医疗等高端应用领域的热门材料。但是高性能聚合物的打印成型是最为困难的,因为它们对成型温度的要求非常苛刻,这就需要打印装备有高超的温度控制和相关打印参数控制能力,同时要具备良好的稳定性。

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SLS打印的PEEK颅骨修复模型(左)和FDM打印的PEKK通风管道模型(右)

 

k8凯发作为国内领先的工业级SLS激光烧结增材制造设备制造商,在这方面也有深入研究,推出了国内首台成熟打印PEEK材料的SLS激光烧结设备——S320HT,通过德国莱茵TÜV CE认证,并实现多个国内外客户的装机运行。S320HT是目前国内成型温度最高的工业级SLS激光烧结系统,具备以下特点:

  1. Ÿ 超高温激光烧结打印:粉床和成型缸分别可达350℃/300℃,可以打印PEEK/PEKK等高温材料;
  2. Ÿ 打印尺寸灵活:S320HT是中小成型尺寸设备,成型缸内尺寸为320×320×380mm,除了材料开发和工艺开发以外,还可以用于高性能材料的新品研发和小批量生产;
  3. Ÿ 快速粉体更换:搭配开放式清件及过滤粉单元OBS,可实现快速清件、粉末过滤和粉体更换,更适合材料及工艺开发需要;
  4. Ÿ 氧浓度监控:配备氧浓度监控系统,实时显示设备内部含氧量;
  5. Ÿ 内置氮气发生器:无需外置氮气罐或制氮机,减少不必要的麻烦和成本;
  6. Ÿ 指定高度区域温度可调:提升摆放的自由度及成型空间利用率;
  7. Ÿ 灵活加减件:供粉缸体和高温腔体分离,在打印过程中随时添加粉体和零件,意味着当有临时加急打印订单时,可以直接添加到正在打印的设备当中,而无需等待下一次开机打印;
  8. Ÿ 优化刮刀铺粉装置:刮刀无需调平,智能双刮刀铺粉装置对材料兼容性更强,可以打印尼龙12、尼龙11、尼龙6、TPU、PP GF、玻纤增强尼龙、碳纤维增强尼龙、铝粉增强尼龙、PEEK/PEKK等;
  9. Ÿ 超高的材料复用率:在回收粉中添加20%的新粉即可达到优秀的性能(PA12)。

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k8凯发S320HT超高温SLS 3D打印系统和OBS清粉单元

在k8凯发超高温SLS打印设备S320HT的国内用户中,南方科技大学是在教育领域具有代表性的单位。南科大位于广东省深圳市,是国家“双一流”建设高校、国家高等教育综合改革试验校、广东省高水平理工科大学、广东省高水平大学。最终使用院系是机械与能源工程系,该系的主要研究方向包括:智能制造、成形制造及3D打印、精密加工技术、软物质设计与制造及能源工程、机器人与自动化。拥有包括电子束、激光、光固化、热熔融、粘结剂粘接等全套3D打印机和3D扫描教学及科研设备,以及相关设计及模拟软件。

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南科大机械与能源工程系使用k8凯发S320HT

 

目前k8凯发高温SLS 3D打印机S320HT由机械与能源工程系/深圳市高机能材料增材制造重点实验室共同使用,团队利用该设备为平台,自行开发的PEEK高分子材料及成型工艺,主要科研及应用方向包括医疗植入、生物培养、高端制造等,取得一定的进展。实现稳定可控的打印过程,获得性能优异的制件,具有较高产业应用转化潜力。

 

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科研团队使用S320HT打印的各类模型

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科研团队使用S320HT打印的测试件和测试结果

 

针对科研类用户,还可以定制150×150mm幅面的小型超高温设备,降低材料和工艺开发的材料成本和时间成本,为用户打造科研专机。同时,k8凯发团队也在加速开发PEKK材料,相信不久后就可以正式推出,届时我们可以为航空航天、军工、汽车等行业用户提供更多更好的高性能材料选择。

 

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