南方科技大学使用盈普超高温SLS 3D打印机开发PEEK高材料及成型工艺

来源：盈普三维

聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酮酮（PEKK）作为非金属3D打印材料中与金属机械性能最接近的材料种类之一，拥有很多优秀的特性，包括耐高温、耐化学、绝缘、阻燃、低摩擦自润滑、生物相容性、可高温消杀灭菌等，这些优点使它们成为汽车、军工、航空航天、医疗等高端应用领域的热门材料。但是高性能聚合物的打印成型是最为困难的，因为它们对成型温度的要求非常苛刻，这就需要打印装备有高超的温度控制和相关打印参数控制能力，同时要具备良好的稳定性。

△SLS打印的PEEK颅骨修复模型（左）和FDM打印的PEKK通风管道模型（右）

盈普作为国内领先的工业级SLS激光烧结增材制造设备制造商，在这方面也有深入研究，推出了打印PEEK材料的SLS激光烧结设备——S320HT，通过德国莱茵TüV CE认证，并实现多个国内外客户的装机运行。S320HT是目前国内成型温度最高的工业级SLS激光烧结系统，具备以下特点：

1、超高温激光烧结打印：粉床和成型缸分别可达350℃/300℃，可以打印PEEK/PEKK等高温材料；
2、打印尺寸灵活：S320HT是中小成型尺寸设备，成型缸内尺寸为320×320×380mm，除了材料开发和工艺开发以外，还可以用于高性能材料的新品研发和小批量生产；
3、快速粉体更换：搭配开放式清件及过滤粉单元OBS，可实现快速清件、粉末过滤和粉体更换，更适合材料及工艺开发需要；
4、氧浓度监控：配备氧浓度监控系统，实时显示设备内部含氧量；
5、 内置氮气发生器：无需外置氮气罐或制氮机，减少不必要的麻烦和成本；
6、指定高度区域温度可调：提升摆放的自由度及成型空间利用率；
7、灵活加减件：供粉缸体和高温腔体分离，在打印过程中随时添加粉体和零件，意味着当有临时加急打印订单时，可以直接添加到正在打印的设备当中，而无需等待下一次开机打印；
8、优化刮刀铺粉装置：刮刀无需调平，智能双刮刀铺粉装置对材料兼容性更强，可以打印尼龙12、尼龙11、尼龙6、TPU、PP GF、玻纤增强尼龙、碳纤维增强尼龙、铝粉增强尼龙、PEEK/PEKK等；
9、超高的材料复用率：在回收粉中添加20%的新粉即可达到优秀的性能（PA12）。

△盈普S320HT超高温SLS 3D打印系统和OBS清粉单元

在盈普超高温SLS打印设备S320HT的国内用户中，南方科技大学是在教育领域具有代表性的单位。南科大位于广东省深圳市，是国家“双一流”建设高校、国家高等教育综合改革试验校、广东省高水平理工科大学、广东省高水平大学。最终使用院系是机械与能源工程系，该系的主要研究方向包括：智能制造、成形制造及3D打印、精密加工技术、软物质设计与制造及能源工程、机器人与自动化。拥有包括电子束、激光、光固化、热熔融、粘结剂粘接等全套3D打印机和3D扫描教学及科研设备，以及相关设计及模拟软件。

△南科大机械与能源工程系使用的盈普S320HT

目前盈普高温SLS 3D打印机S320HT由机械与能源工程系/深圳市高机能材料增材制造重点实验室共同使用，团队利用该设备为平台，自行开发的PEEK高分子材料及成型工艺，主要科研及应用方向包括医疗植入、生物培养、高端制造等，取得一定的进展。实现稳定可控的打印过程，获得性能优异的制件，具有较高产业应用转化潜力。

△科研团队使用S320HT打印的各类模型

△科研团队使用S320HT打印的测试件和测试结果

针对科研类用户，还可以定制150×150mm幅面的小型超高温设备，降低材料和工艺开发的材料成本和时间成本，为用户打造科研专机。同时，盈普团队也在加速开发PEKK材料，相信不久后就可以正式推出，届时可以为航空航天、军工、汽车等行业用户提供更多更好的高性能材料选择。