PEEK یا پلیاتر اترکتون، یه ترموپلاستیک نیمهکریستالیه که تو دنیای پلاستیکهای با عملکرد بالا، حرف اول رو میزنه. این ماده اولین بار تو سال ۱۹۷۹ توسط شرکت Imperial Chemical Industries عرضه شد (که تو سال ۲۰۰۷ تعطیل شد) و در ابتدا بیشتر برای فرآیند تزریق پلاستیک استفاده میشد.
ولی استفاده از PEEK برای پرینت سه بعدی خیلی راحت نبود. چون این ماده مقاومت حرارتی بالایی داره، برای پردازش فیلامنت PEEK باید دمای اکسترودر بالای ۳۵۰ درجه باشه. علاوه بر این، دمای صفحه پرینت هم باید بیشتر از ۲۳۰ درجه باشه تا قطعهها بدون تغییر شکل چاپ بشن.
با این حال، فقط داشتن دمای بالا کافی نیست. کل فرآیند پرینت باید بدون نوسان دمایی انجام بشه. برای همین، پرینتری نیاز داری که بتونه هم دمای خیلی بالا رو تامین کنه و هم اونو ثابت نگه داره.
امروزه، پرینترهایی با این ویژگیها خیلی کمیابن، مثل کلاغ سفید که کمیابه. اما یک شرکت ایتالیایی Roboze این مشکل رو حل کرده. به گفته اونها:
ما در پورتفولیوی خدماتیمون این پرینترها رو داریم و از نزدیک مزایای قطعات سه بعدی چاپشده با فیلامنت PEEK رو تجربه کردیم.
تو این بلاگ، ویژگیهای خاص قطعات PEEK رو توضیح میدیم و کاربردهای ایدهآل اون رو معرفی میکنیم. بیاید با اولین ویژگی شروع کنیم.
مقاومت حرارتی
مقاومت حرارتی بالای فیلامنت PEEK، درسته که پردازش رو سخت میکنه، ولی تو استفاده ازش، یه تضمین عالی برای ایمنی محسوب میشه. این ماده تو دمای مداوم تا ۲۵۰ درجه همچنان خواص مکانیکی خودش رو حفظ میکنه و تازه تو دمای ۳۳۴ درجه شروع به ذوب شدن میکنه.
برای همین، PEEK بهترین انتخاب برای کاربردهای دمای بالا به حساب میاد. مثلاً تو قطعات هوافضا، قطعات خودرو (چه خودروهای مسافری و چه مسابقهای) و قطعات الکترونیکی استفاده میشه. جایی که از کار افتادن قطعهها به خاطر حرارت نهتنها به ماشین آسیب میزنه، بلکه میتونه به اپراتورهای اون هم ضرر برسونه.
خواص دیالکتریک
PEEK یه عایق الکتریکی عالیه که قدرت دیالکتریکش ۲۰ کیلوولت بر میلیمتره. ظرفیت قطبیت (permittivity) اون ۳.۱ و ضریب اتلافش فقط ۰.۰۰۴ هست. یعنی چی؟ یعنی قطعه ساخته شده با فیلامنت PEEK تقریباً جریان برق رو هدایت نمیکنه، ولی میتونه یه میدان الکتروستاتیکی رو حفظ کنه، ترکیبی که تو خیلی از مواد دیگه پیدا نمیشه.
به خاطر همین ویژگیها،از فیلامنت PEEK بیشتر بهعنوان رشته های تولید عایق استفاده میشه. ترکیب خواص دیالکتریک خوب با مقاومت مکانیکی فوقالعاده باعث شده تو تکنولوژی ولتاژ بالا، کابلهای برق و حتی بهعنوان نگهدارنده ویفر تو صنعت نیمهرسانا استفاده بشه.
مقاومت کششی
یکی دیگه از ویژگیهای جذاب PEEK، مقاومت کششی بالاشه. مقاومت کششی این ماده تا ۱۱۰ مگاپاسکال میرسه که خیلی بیشتر از انواع فیلامنت ها هست (معمولاً بین ۵۰ تا ۸۰ مگاپاسکال). حتی از بعضی آلیاژهای غیرآهنی هم عملکرد بهتری داره.
این مقاومت کششی تو خیلی از کاربردهای صنعتی مهمه. مخصوصاً صنایع خودروسازی و هوافضا که قطعات سازهای با مقاومت کششی بالا براشون یه مزیت بزرگ محسوب میشه.
💡 یک نمونه ببینید: تحول در صنعت هوافضا با چاپ سه بعدی
وزن سبک
فیلامنت PEEK تمام این ویژگیها رو با وزنی خیلی کم ارائه میده. چگالی متوسطش ۱.۳ گرم بر سانتیمتر مکعبه که حتی از آلیاژهای سبک آلومینیوم (با چگالی ۲.۸ گرم بر سانتیمتر مکعب) هم کمتره.
این وزن کم، همراه با ویژگیهای مکانیکی فوقالعاده، فیلامنت PEEK رو به یه جایگزین ایدهآل برای قطعات فلزی سنگین و گرون تبدیل کرده. استفاده از این ماده تو صنایع حملونقل باعث کاهش وزن و افزایش بهرهوری انرژی میشه.
مقاومت شیمیایی
تو خیلی از کاربردها، مقاومت در برابر مواد شیمیایی لازمه، و PEEK اینجا هم حرف اول رو میزنه. این ماده در برابر بیشتر مواد شیمیایی آلی و غیرآلی مقاومه. البته چند استثنا مثل هیدروکلریدها، اسید نیتریک و سولفوریک خیلی غلیظ و بعضی هیدروکربنهای هالوژنه یا آلیفاتیک وجود داره.
این مقاومت شیمیایی گسترده، یه نفس راحت برای صنایع شیمیایی فراهم کرده. چون خیلی از مواد دیگهای که مقاومت شیمیایی مشابه دارن، از نظر خواص مکانیکی یا حرارتی ضعیفترن. ولی PEEK یه ترکیب ایدهآل از این ویژگیها ارائه میده و برای کاربردهای شیمیایی سخت گزینهای بینظیره.
سازگاری زیستی
آدمها هم از استفاده از PEEK سود میبرن. این ماده برای تماس با پوست و مخاط انسان امنه، میشه چندین بار استریلش کرد، به امواج الکترومغناطیسی مثل گاما و ایکس مقاومه و خواص مکانیکی محکمی شبیه به استخون داره.
به خاطر همین، PEEK توی تکنولوژی پزشکی کاربردهای زیادی داره. ابزارهای پزشکی و ایمپلنتهای مختلف، از ستون فقرات گرفته تا قفسه سینه و حتی جمجمه، نهتنها با پرینت سه بعدی و ترکیب PEEK امکانپذیره، بلکه الان به واقعیت تبدیل شده.
📌 نمونه ای از استفاده از پرینتر سه بعدی در صنعت پزشکی: ساخت نازکترین روکش دندان زیبایی دنیا
نرخ کم گازدهی
یه مزیت خاص دیگه PEEK اینه که برای کاربردهای خلأ فوقالعاده بالا (UHV) خیلی مناسبه. نرخ گازدهی، مقدار گازی که از مواد مختلف توی فشار منفی آزاد میشه رو نشون میده. پلاستیکهای عادی توی خلأ بالا گاز آزاد میکنن، ولی فیلامنت PEEK نرخ گازدهی فوقالعاده کمی داره که برای UHV خیلی مفیده.
حتی صنعت هوافضا هم از نظر نرخ گازدهی، سختگیریهای زیادی داره که فیلامنت PEEK جوابش رو میده. از جمله کاربردهای دیگه تو این حوزه، میشه به تکنولوژی نیمهرسانا و بخش انرژی اشاره کرد.
جمعبندی
PEEK مدتیه که تو صنایع مختلف، به خاطر خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی عالیاش، امتحان خودش رو پس داده. ولی استفاده از این ماده بعنوان فیلامنت پرینتر سه بعدی کلی فرصت جدید ایجاد کرده.
آزادی طراحی بالا، راحتی ساخت قطعات پیچیده، سرعت بالا و مزایای دیگهای که پرینت سه بعدی ارائه میده، باعث میشه تولید قطعات باکیفیت PEEK خیلی کارآمدتر و سریعتر بشه.
برای اطلاع از خواص سایر فیلامنت ها از صفحه بررسی فیلامنت ها استفاده کنید.
اگه پروژهای دارین که خواص پرینت سه بعدی و PEEK بهش کمک میکنه، ما یعنی 3d پارسی میتونیم شریک ایدهآل شما باشیم. مدل دیجیتالتون رو همینجا آپلود کنین تا هر چه سریعتر برای اجرای پروژهتون به بهترین شکل ممکن با شما هماهنگ کنیم.
منبع تصاویر: production-to-go.com
