PEEK Filament Nedir?

Yaygın olarak geleneksel üretimde tanınan PEEK ayrıca 3D yazıcı
da da basılabilir. Bu yazımız, PEEK ve PEI ile 3D baskılar hakkında bilmen gereken her şeyi içerir.

PEEK, yüksek sıcaklık performansı, mekanik dayanım ve mükemmel kimyasal dayanım gibi ilginç bir mekanik özellik kombinasyonuna sahip organik bir termoplastik polimerdir. Termoplastik olması, çeşitli eklemeli imalat teknolojileriyle kullanım için uygun bir malzeme olmasını sağlar. Geleneksel imalat dünyasında PEEK bazlı bileşenler halihazırda metaller için sayısız sanayi tarafından kullanılmaktadır.

  1. PEEK Filament Özellikleri
  2. PEEK Filamentinin Limitleri
  3. PEEK Filament Kullanım Alanları
    1. Havacılıkta PEEK
    2. Otomotivde PEEK
    3. Elektrikte PEEK
    4. Sağlıkta PEEK
  4. PEEK’e Alternatif Filament: PEI / ULTEM Filament
    1. ULTEM - Polieterimid Türevi (PEI)
  5. PEEK Filament İçin 3D Yazıcı İpuçları
    1. Tutarlı Ortam Sıcaklığı
    2. Siyah Lekelerin Nedeni
    3. Nozzle’ın Temizliği
    4. Kristalizasyon
    5. PEEK Filament Saklama Koşulları
  6. İlgili Makaleler

İngiltere merkezli Imperial Chemical Industries (ICI), 1980’lerde Polyetheretherketone’u (PEEK) tanıttı. Bazik haliyle bu malzeme, iki eter grubunun tekrarlayan monomerlerinden ve bir keton grubundan oluşan yarı kristalli, yüksek saflıkta bir polimerdir.

PEEK; PEK, PEEKK, PEKK veya PEKEKK gibi diğer aile üyelerinin yanı sıra polimeton polimer ailesine (PAEK) aittir. Bununla birlikte, üstün özellikleri ve geniş kullanım alanı nedeniyle diğer aile üyelerini gölgede bırakarak, bu belirli polimer grubu arasında en yaygın şekilde kullanılmasını sağlar.

PEEK Filament Nedir

PEEK Filament Özellikleri

PEEK filament, özellikle fonksiyonel prototipler ve parçalar üretme konusunda bazı çarpıcı özelliklere sahiptir. İşte en önemli özelliklerden bazıları:

Bu direnç özelliklerinden bazıları, PEEK filamentini cam elyafı, grafit, molibden disülfür veya karbon takviyeleri gibi kompozit malzemelerle birleştirerek daha da arttırılabilir.

PEEK Filament Özellikleri

PEEK Filamentinin Limitleri

Maalesef, eklemeli imalat alanında bulunan tüm filamentlerde olduğu gibi, PEEK filamentin de bazı sınırlamaları vardır.

PEEK filamenti çok yüksek sıcaklıklarda eritilmesi gerekir. PEEK’in erime noktası 343°C’dir. Kimyasal dayanıma gelince PEEK, klor / bromür, konsantre kükürt ve nitrik asitlerin yanı sıra keteons ve nitrobenzen’e karşı direnç sağlamada zorluk çeker. PEEK filament ayrıca halojen ve sodyum tarafından zarar görebilir ve bu bazı endüstri alanlarında kullanımını sınırlar.

Ayrıca PEEK filament, UV ışığına karşı düşük bir dirence sahiptir. UV’ye karşı direncin sağlanması için özel parçacıklarından oluşan bir pigment tabakası eklenerek işlenebilir. Karbon dolgulu PEEK filamentler, gelişmiş UV stabilitesi sağlar ve daha yüksek UV direnci gerektiren bazı uygulamalarda kullanılabilir.

Genel olarak, teknik avantajlar ve olanaklar, PEEK tabanlı nesnelerin ve parçaların kullanılabileceği ve hatta metal veya alüminyum gibi ortak malzemelerin yerine kullanılabileceği geniş bir uygulama alanı açtığından dolayı, malzemenin limitlerine göre daha ağır basmaktadır.

CPE, PLA ve ABS Filament Karşılaştırması

PEEK Filament Kullanım Alanları

İlgi çekici özellikleri nedeniyle, PEEK zaten otomotiv, havacılık, tıp ve elektrik mühendisliği gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Havacılıkta PEEK

Havacılık endüstrisi güvenli malzemeleri tercih eder. PEEK, yüksek sıcaklıklara ve agresif yakıtlara maruz kalsa bile üstün malzeme özelliklerini korur. Ayrıca, PEEK’in düşük floroplastik sürtünme katsayısı onu küçük alanlarda işlemeye uygun hale getirir.

Havacılıkta PEEK

PEEK esaslı parçaların havacılıkta kullanılması, yağmur erozyonuna karşı mükemmel dayanıklılığı nedeniyle dış etmenlerden etkilenmez. Uçakların içinde de kullanılmasının yanı sıra, bir yangın durumunda, düşük duman ve toksik gaz emisyonu sayesinde alevi geciktirici özelliği sahiptir.

Genel olarak, Polyeteretherketone (PEEK), uçaklarda gittikçe daha fazla alüminyum ve metal parçanın yerini almaktadır. Kelepçeler, yüksek basınçlı hortumlar veya elektrik teli boruları gibi yerlerde kullanılmaktadır. PEEK, %70’e kadar ağırlık tasarrufu sağlar ve uçaklarda yakıt maliyetlerini büyük ölçüde azaltır. Örneğin, 500 uçaklık bir filoda uçak ağırlığını sadece 45 kg azaltmak, yıllık yakıt maliyeti tasarrufunda 5 milyon dolara kadar çıkabilmektedir.

Otomotivde PEEK

PEEK, mükemmel yorulma ve kimyasal dayanım özelliklerine sahiptir ve bu nedenle otomobil yakıt yönetim sistemlerinde kullanılır. Hafifliği nedeniyle şanzıman, fren ve klima sistemlerinde kullanılan çeşitli aktif metal veya alüminyum bileşenlerin yerini almaktadır. Bu, ağırlık ve gürültüde önemli bir düşüşle sonuçlanan piston üniteleri, contaları, rondelaları veya rulmanları içerebilir.

Otomotivde PEEK

Bazı otomotiv parçalarının üretimi durmuş olabilir ve erişimi imkansıza yakındır. Bu nedenle, 3D yazıcıda üretilmiş özel parçalar da otomotivde hızla büyüyen bir sektördür. 3D yazıcı ile üretilen parçalar orijinal parçalardan %90 daha ucuza mal olabilirler.

Elektrikte PEEK

PEEK’in mükemmel elektriksel özellikleri onu ideal bir elektrik yalıtkanı yapar. Olağanüstü termal özelliklere sahip olan PEEK polimer parçaları, geleneksel yalıtkanların zaten için için yanmakta olduğu yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Bu ve PEEK’in uzun süreli çalışma güvenilirliğinin yanı sıra sıcaklık, basınç ve frekans dayanıklılığı, deniz altı çevre kontrol ekipmanlarının veya yüksek basınçlı su pompalarının konektör pimlerinde kullanılmasını sağlar.

Elektrikte PEEK

Ayrıca mobil cihazlarda da PEEK kullanılmaktadır. Daha ince, daha hafif ve daha akıllı mobil cihaz arayışı, PEEK tabanlı bileşenleri, örneğin telefon hoparlörleri veya kulak kabukları için ince zarlar yaratan malzemelere dönüştürmüştür.

Sağlıkta PEEK

Tıp alanında da PEEK mükemmel aşınma, ısı, elektrik ve kimyasal dayanıma sahip düşük maliyetli, yenilikçi çözümler sunar. Sağlık hizmetlerinde kullanımı çoğunlukla dişçilik aletleri, endoskoplar, diyalizatörler ve çoğunlukla ortopedi amaçlıdır.

Sağlıkta PEEK

Alüminyumdan önemli ölçüde daha hafif olmasına rağmen PEEK, özellikle 3 boyutlu yazıcı ile yapıldığında, her kullanıcının ihtiyaçları için özel olarak tasarlanmış anatomik olarak doğru protezler veya implantlar için yeni bir sektöre hitap etmektedir.

Diş hekimliğinde PEEK, diş şırıngalarındaki metal tutamaçların veya örneğin kök kanal dosyalarının steril kutularının yerine kullanılır. PEEK bu alanda kullanıma uygundur, çünkü polimer genellikle 130°C’de 3000 otoklav sterilizasyon döngüsüne dayanabilir ve sıcak su, buhar, solventler veya kimyasallarda mükemmel mekanik mukavemet ve hidrolitik stabilite sağlayabilir.

PEEK’e Alternatif Filament: PEI / ULTEM Filament

PEEK esaslı parçalara olan talep, askeri, ilaç, petrokimya veya gıda ambalajı gibi çeşitli sektörlerde katlanarak büyürken, yüksek maliyeti nedeniyle endüstri dışında pek kullanım alanı bulamıyor. Neyse ki PEEK’e alternatif bir filament var:

ULTEM - Polieterimid Türevi (PEI)

Polieterimid (PEI), şekilsiz, amber ila saydam bir termoplastiktir. Her iki malzeme de - PEEK ve PEI - benzer yüksek sıcaklık direncine sahip olsalar da, farklı termoplastik ailelerinden türetilirler. PEEK’in farklı bir plastik ailesi vardır, diğer taraftan, PEI’ler moleküler yapıda keton içermemektedir. Malzemelerin özelliklerinin tam bir analizi için, aşağıdaki PEEK ve PEI’nin derinlemesine karşılaştırmasını inceleyebilirsin.

ULTEM - Polieterimid Türevi (PEI)

GE’nin plastik bölümü, 1982’de PEI’yi formüle etti. 2007’de, SABIC firması PEI’yi kullanım için satın aldı. Genellikle daha ucuz olan ULTEM ve ULTEM varyantları dışında hiçbir aile üyesine sahip olmamakla birlikte, biraz daha düşük darbe dayanımı ve kullanılabilir sıcaklık gibi bazı değişken özelliklere de sahiptir.

Bu zorlu koşullar için daha az kullanışlı görünse de, geçtiğimiz yıllarda ULTEM’in üreticisi SABIC, bir dizi havacılık sertifikası aldı ve 3D yazıcıda ULTEM filamentini basarak ticari uçaklar için plastik parçalar üretimine olanak sağladı.

PEI bazlı malzemeler, kendi markaları altında, bir dizi üretici tarafından satılmaktadır. SABIC (ULTEM), Ensinger (Tecapei), RTP (RTP PEI) veya Quadrant (Duratron) gibi.

PEEK Filament İçin 3D Yazıcı İpuçları

PEEK veya PEI filament ile 3D yazıcıda baskı alırken aklında bulundurman gereken birkaç temel ipucu ve püf noktası vardır.

Tutarlı Ortam Sıcaklığı

PEEK ve PEI filament dalgalı veya dengesiz sıcaklıklar altında iyi reaksiyon vermez. Bu nedenle, kapalı bir kasaya sahip 3D yazıcı şiddetle tavsiye edilir. 3D yazıcıda baskı sırasında en iyi sonuçları elde etmek için PEEK ve PEI, 3D yazıcını minimum sıcaklık değişikliklerine maruz kalan bir ortamda ve ayrıca güneş ışığından uzak tutmanı tavsiye ederiz.

Siyah Lekelerin Nedeni

Bazen kullanıcılar PEEK ve PEI filament ile 3D yazıcıda baskı alırken model üzerinde siyah lekeler görebilir. Bunun birkaç nedeni olmasına rağmen, en yaygın açıklaması kullanılan baskı malzemesinin içinde saflığı bozan yabancı malzemelerin olması veya 3D yazıcının istenen sıcaklıklara çıkmakta sorun yaşamasıdır.

Nozzle’ın Temizliği

Yazdırma işlemi tamamlandıktan sonra nozzle’ı daima temizlemelisin. Kalan tüm materyaller nozzle’dan çıkarılmalıdır, aksi halde tıkanabilir ve sonunda da lekelenmeye neden olabilir (yukarıda belirtilmişti).

Kristalizasyon

Bazen, PEEK ve PEI filamentleri ile baskılar alırken, yanlış kristalleşme meydana gelebilir. Baskının bölümleri, varsayılan bej rengin aksine kahverengimsi bir renk değişikliği gibi renkte değişirse, bu, yanlış kristalleşmeyi gösterebilir. Bu sorun, baskı işlemi sırasında dalgalı bir nozzle sıcaklığından kaynaklanabilir.

PEEK Filament Saklama Koşulları

PEEK ve PEI filamen ile 3D yazıcıda baskı yapmadığında, filamenti bir çantada tutmalı ve tekrar kullanmak isteyinceye kadar serin, kuru ve karanlık bir yerde saklaman gerekir. Bunu yaparak, malzemenin kalitesini koruyacak en iyi sonuçları almanı sağlayacaksın. Filamentlerin saklama koşulları ile ilgili detaylı bilgi için Filament Depolama Rehberi yazımızı okumanı tavsiye ederiz.

İlgili Makaleler

^