新型PAEK工程聚合物专为增材制造而生

Polyetheretherketone(PEEK)聚合物生产商英国Victrex公司正在开发新型增材制造材料(AM)。第一种是高强度聚芳基酮(PAEK)激光烧结(LS)材料，这种材料可以降低刷新率，从而改善未烧结粉末的回收利用效果。第二种是纤维丝，它的Z向抗拉强度要比现有的PAEK材料更好，而在丝融合(FF)方面又具有更好的打印性。该技术的详细报告将于2018年9月在英国艾克斯特大学增材制造中心(CALM)的双年度增材制造会议上公布。

Victrex公司的CEOJakob Sigurdsson评论道：“这些新型PAEK材料在增材制造领域中的应用，标志着我们已经迈出了决定性的一步，甚至可以为航空航天、医疗和电子在内的诸多领域带来变革。而取得这一突破性进展离不开Victrex公司持续密集的研发，以及与其它机构的合作，而这些机构在增材制造领域取得了许多创新成果。通过这些合作，我们已经看到了增材制造材料处理过程的演示部分，通过与高性能材料的结合再增加设计灵感，我们有信心创造出真正的创新部件。”

这种技术可以利用增材制造的优势降低成本，缩短上市时间，并且可以生产传统制造无法生产的复杂部件。市场上现有的PAEK材料虽然也在增材制造中有所使用，但大多数都是为了注塑成型等传统制造方法设计的。因此这些材料的某些特性并不是特别适合增材制造。最初用于激光烧结的PAEK材料回收利用程度极低，并且还需要新的粉末刷新打印床，而用于丝融合的PEEK纤维层间黏合性较差，这也导致了Z向抗拉强度的降低。

由Victrex公司开发的新型聚合物显示出了令人满意的低刷新率(提升了未烧结粉的回收利用程度)，并且在激光烧结中表现出类似的性能，具有良好的机械性能和可打印性。

Victrex公司的首席科学家John Grasmeder解释说：“在技术上取得的突破性进展为PAEK材料在增材制造上的应用铺平了道路。新开发的聚合物使得激光烧结粉末的回收工作得以顺利进行下去，利用回收的粉末制造组件不会造成大的财产损失。我们相信，在运行完之后，所有未烧结的粉末都可以重新利用。这将使得材料成本显著降低，而目前的情况而言，高达40%的聚合物被浪费，无法回收。”

Victrex正在领导一个由公司和机构组成的联盟，并获得了英国创新机构的资助，在2016年进行了大量开拓性的研究和开发，推进了增材制造技术，尤其是使得高温价格低廉的聚合物复合材料用于增材制造航空领域。而该财团的其他成员则包括空客集团、EOS、CALM、E3D在线、HiETA技术、西南金属加工中心以及3T-RPD。

新的Victrex PAEK纤维丝和粉末带是由该联盟的其它成员开发的。EOS最近发布了一个新的自动化设备制造平台，该平台可进行工业规模(EOS P 500)的激光烧结，并具备在高温下打印高性能聚合物的能力。该联盟选取的材料将由EOS研发中心进行评估，以便在EOS系统上进行处理，并可用于EOS P 500平台。Victrex正计划与合作伙伴E3D一起，继续对一款新型PAEK纤维丝产品进行商业测试。E3D最近推出了一种新的水冷式灯丝挤出机，专门针对这种新型的PAEK灯丝进行优化。

在开发或应用新型聚合物方面，Victrex拥有超过35年的专业知识，这其中包括开发新型聚合物以及新型的部件。这种高强度的轻型PEEK聚合物具有极好的耐磨，耐高温，耐疲劳以及耐腐蚀性，可支持多种需求，使得设计更为自由成本更低。