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南方科技大學(xué)使用盈普超高溫SLS 3D打印機開發(fā)PEEK材料

發(fā)表時間：2023-04-11 15:08:16

 

聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酮酮（PEKK）作為非金屬3D打印材料中與金屬機械性能最接近的材料種類之一，擁有很多優(yōu)秀的特性，包括耐高溫、耐化學(xué)、絕緣、阻燃、低摩擦自潤滑、生物相容性、可高溫消殺滅菌等，這些優(yōu)點使它們成為汽車、軍工、航空航天、醫(yī)療等高端應(yīng)用領(lǐng)域的熱門材料。但是高性能聚合物的打印成型是最為困難的，因為它們對成型溫度的要求非常苛刻，這就需要打印裝備有高超的溫度控制和相關(guān)打印參數(shù)控制能力，同時要具備良好的穩(wěn)定性。

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SLS打印的PEEK顱骨修復(fù)模型（左）和FDM打印的PEKK通風(fēng)管道模型（右）

 

盈普作為國內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)級SLS激光燒結(jié)增材制造設(shè)備制造商，在這方面也有深入研究，推出了國內(nèi)首臺成熟打印PEEK材料的SLS激光燒結(jié)設(shè)備——S320HT，通過德國萊茵TÜV CE認(rèn)證，并實現(xiàn)多個國內(nèi)外客戶的裝機運行。S320HT是目前國內(nèi)成型溫度最高的工業(yè)級SLS激光燒結(jié)系統(tǒng)，具備以下特點：

  1. ? 超高溫激光燒結(jié)打印：粉床和成型缸分別可達(dá)350℃/300℃，可以打印PEEK/PEKK等高溫材料；
  2. ? 打印尺寸靈活：S320HT是中小成型尺寸設(shè)備，成型缸內(nèi)尺寸為320×320×380mm，除了材料開發(fā)和工藝開發(fā)以外，還可以用于高性能材料的新品研發(fā)和小批量生產(chǎn)；
  3. ? 快速粉體更換：搭配開放式清件及過濾粉單元OBS，可實現(xiàn)快速清件、粉末過濾和粉體更換，更適合材料及工藝開發(fā)需要；
  4. ? 氧濃度監(jiān)控：配備氧濃度監(jiān)控系統(tǒng)，實時顯示設(shè)備內(nèi)部含氧量；
  5. ? 內(nèi)置氮氣發(fā)生器：無需外置氮氣罐或制氮機，減少不必要的麻煩和成本；
  6. ? 指定高度區(qū)域溫度可調(diào)：提升擺放的自由度及成型空間利用率；
  7. ? 靈活加減件：供粉缸體和高溫腔體分離，在打印過程中隨時添加粉體和零件，意味著當(dāng)有臨時加急打印訂單時，可以直接添加到正在打印的設(shè)備當(dāng)中，而無需等待下一次開機打印；
  8. ? 優(yōu)化刮刀鋪粉裝置：刮刀無需調(diào)平，智能雙刮刀鋪粉裝置對材料兼容性更強，可以打印尼龍12、尼龍11、尼龍6、TPU、PP GF、玻纖增強尼龍、碳纖維增強尼龍、鋁粉增強尼龍、PEEK/PEKK等；
  9. ? 超高的材料復(fù)用率：在回收粉中添加20%的新粉即可達(dá)到優(yōu)秀的性能（PA12）。

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盈普S320HT超高溫SLS 3D打印系統(tǒng)和OBS清粉單元

在盈普超高溫SLS打印設(shè)備S320HT的國內(nèi)用戶中，南方科技大學(xué)是在教育領(lǐng)域具有代表性的單位。南科大位于廣東省深圳市，是國家“雙一流”建設(shè)高校、國家高等教育綜合改革試驗校、廣東省高水平理工科大學(xué)、廣東省高水平大學(xué)。最終使用院系是機械與能源工程系，該系的主要研究方向包括：智能制造、成形制造及3D打印、精密加工技術(shù)、軟物質(zhì)設(shè)計與制造及能源工程、機器人與自動化。擁有包括電子束、激光、光固化、熱熔融、粘結(jié)劑粘接等全套3D打印機和3D掃描教學(xué)及科研設(shè)備，以及相關(guān)設(shè)計及模擬軟件。

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南科大機械與能源工程系使用盈普S320HT

 

目前盈普高溫SLS 3D打印機S320HT由機械與能源工程系/深圳市高機能材料增材制造重點實驗室共同使用，團(tuán)隊利用該設(shè)備為平臺，自行開發(fā)的PEEK高分子材料及成型工藝，主要科研及應(yīng)用方向包括醫(yī)療植入、生物培養(yǎng)、高端制造等，取得一定的進(jìn)展。實現(xiàn)穩(wěn)定可控的打印過程，獲得性能優(yōu)異的制件，具有較高產(chǎn)業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化潛力。

 

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科研團(tuán)隊使用S320HT打印的各類模型

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科研團(tuán)隊使用S320HT打印的測試件和測試結(jié)果

 

針對科研類用戶，還可以定制150×150mm幅面的小型超高溫設(shè)備，降低材料和工藝開發(fā)的材料成本和時間成本，為用戶打造科研專機。同時，盈普團(tuán)隊也在加速開發(fā)PEKK材料，相信不久后就可以正式推出，屆時我們可以為航空航天、軍工、汽車等行業(yè)用戶提供更多更好的高性能材料選擇。