cookieOptions = {...}; .PAEK 將成先進熱塑性塑料 3D 列印中最賺錢的領域? - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2017年4月14日 星期五

Video based on the Interactive 3D-model of the Mims Park, Atlanta


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來源: 3D科學谷

先進熱塑性塑料聚芳醚酮(PAEK)是一類亞苯基環通過醚鍵和羰基連接而成的聚合物。按分子鏈中醚鍵、酮基與苯環連接次序和比例的不同,可形成許多不同的聚合物。

目前主要有聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)和聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)等品種。其中,PEEK、PEKK這一類PAEK材料在3D打印領域的應用已經出現,主要應用於機械製造、航空製造和醫療植入物製造領域。

SmarTech預測PAEK類材料,將成為先進熱塑性塑膠3D列印,利潤最高的領域,預計到2026年,PAEK類3D列印的總銷售金額為11.81億美元,佔聚合物3D列印總總銷售金額的19% ,佔所有專業級/工業級聚合物3D列印機所列印的工程級材料列印量的8%以上。

PAEK類材料可用於兩類3D列印技術,一類是基於材料擠出的FDM 3D列印技術,另一類是基於粉末床熔融的SLS(選擇性激光燒結)3D列印技術。

近期,在國際上,義大利Roboze和德國INDMATEC等創業型公司,推出了基於材料擠出技術的3D列印PEEK線材和桌面級3D列印機。

Roboze在2015年宣佈推出的Roboze One +400,據稱能夠實現400℃的擠出溫度,可打印PEEK和PEI細絲。這款設備包括一種特殊的冷卻系統,能夠穩定材料表現,避免高溫擠出下容易產生的翹曲問題。

德國INDMATEC也在2015年宣佈,推出了首款真正可用於3D列印的PEEK線材,配套的設備上市價格約為4萬美元。

雖然目前PAEK類材料,已逐漸可以用於基於材料擠出的3D列印機,但目前這類材料主要還是透過粉末床熔融3D列印設備成形的,SmarTech在總結了促進PAEK 類材料3D列印應用的因素,其中很重要的一個因素,是粉末床選擇性雷射燒結(SLS)3D列印技術,對PEEK材料3D列印應用的推動,另一個促進因素來自於一些高成本行業的應用需求。

3D打印PEEK 航空航天空氣流導管,來源:EOS

在SLS 先進熱塑性塑料的3D列印領域,工業級3D列印設備製造商德國EOS,已將PEEK材料應用於SLS 3D列,EOS PEEK HP3 材料是世界上首款可用於SLS 3D列設備的PAEK類材料,這款材料是針對EOS 的高溫系統EOSINT P 800而開發的。透過這款材料和系統,PEEK 可用來製造醫療植入物、航空航太、汽車等行業的零組件。

材料的應用端,如:航空航太、能源行業,需要用來PAEK類的材料,製作一些高強度、輕質,以及具有複雜幾何形狀的3D列印零組件或產品。

根據3D科學谷的市場研究,在波音的太空計程車中,將安裝600多件3D 列印組件,這些3D列印組件中,就有牛津性能材料的PEKK3D列印材料:OXFAB-N和OXFAB-ESD。

這些材料具有高度耐化學性和耐熱性,在零下300至300攝氏度之間,既可以承受發射時的高溫,同時抵抗火焰和輻射,也可以承受太空中的極低溫度,這對於高性能的航空航太和工業零組件十分關鍵。客製化高端直升機內飾領域的領導者MAG公司,已使用Roboze的3D列印PEEK 線材,和基於擠出技術的3D列印機為其直升機內飾製造客製化的PEEK零組件。


醫療市場的應用需求,也是推動PAEK類材料3D列印市場增長的主要力量。SmarTech預計,採用PEEK/PEKK材料製作的醫療植入物會增加,美國牛津性能材料公司的SpineFab植入物產品,就是對雷射燒結PEKK組件承載能力的一次認證。

一些研究表明PEKK材料的植入物,不僅能帶來合適的承載強度,整體質量也較輕。

隨著用於材料擠出,和聚合物粉末床熔融技術的先進熱塑性材料,不斷向市場普及開放,這些材料的成長,將進一步依賴於特殊應用的開發,這些應用具有替代高性能產品,及行業中現有的金屬結構與部件的潛力。


                                                                                                                                                                                                                 



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