Das Problem des 3D-gedruckten PEEK

Die Eigenschaften von PEEK und die Zukunft des Druckens hitzebeständiger Kunststoffe

PEEK (Polyetheretherketon) ist ein teilkristalliner technischer Thermoplast mit außergewöhnlicher Festigkeit und Chemikalienbeständigkeit, weshalb er für eine Reihe anspruchsvoller Hochleistungsanwendungen geeignet und äußerst wünschenswert ist. PEEK ist auch sehr temperaturbeständig und weist eine bemerkenswerte thermische Stabilität auf und hat einen Schmelzpunkt von etwa 343 °C. Ein hoher Schmelzpunkt ist im Allgemeinen für die meisten Anwendungen von Vorteil und eines der Hauptverkaufsargumente von PEEK. Beim 3D-Druck von Kunststoffen, wo Drucker ihre Verbrauchsmaterialien schmelzen und umformen müssen, stellt dies jedoch ein großes Hindernis dar. Der 3D-Druck unterstützt bereits eine beeindruckende Auswahl an druckbaren Materialien, darunter Harze, Kunststoffe und Metalle, jedes mit seinen eigenen Druckverfahren, aber der Prozess hat noch einen langen Weg vor sich. Die Palette der verfügbaren Materialien für bearbeitete Bauteile übersteigt immer noch bei weitem die Palette, die in Filamentform für 3D-Drucker zur Verfügung steht. Dadurch sind die Eigenschaften von Spezialwerkstoffen wie PEEK (insbesondere Temperaturbeständigkeit) mit herkömmlichen 3D-Druckern für Kunststoffe kaum zu erreichen. Stattdessen werden komplexere und teurere Verfahren wie selektives Lasersintern verwendet, um solch hohe Temperaturen zu erreichen. Accu bietet derzeit PEEK-Zusammensetzungen für eine Vielzahl von Standardkomponenten in unseren beiden Sortimenten für Präzisionsscheiben und Muttern sowie Abstandshalter an. Aufgrund der strapazierfähigen Eigenschaften dieses thermoplastischen Kunststoffs müssen diese Komponenten derzeit jedoch maschinell bearbeitet und nicht 3D-gedruckt werden.

Zukünftige Entwicklungen

Herkömmliche 3D-Drucker verwenden in der Regel Techniken wie die Herstellung von geschmolzenen Filamenten, die selten Temperaturen von 300 °C überschreiten. Eine kleine Handvoll Unternehmen wie Victrex und die Indmatec GmbH aus Deutschland sind jedoch dabei, spezielle Extrusionsverfahren zu entwickeln, mit denen Temperaturen erreicht werden können, bei denen PEEK leicht in eine bearbeitbare Form geschmolzen werden kann. Durchbrüche bei der Entwicklung von 3D-Druckverfahren könnten es uns bald ermöglichen, die Einfachheit und Effizienz von 3D-gedruckten Komponenten mit den mechanischen Vorteilen hochspezialisierter Materialien wie PEEK zu kombinieren und könnten dringend benötigte Lösungen für eine Reihe von technischen Hindernissen in der Automobil-, Ölbohr- und Luftfahrtindustrie bieten.