來自德國karlsruhe的3D打印機和3D打印耗材制造商Indmatec宣布,他們已經大致找到了使用PEEK聚醚醚酮樹脂(一種新的聚合物3D打印材料),能用于改進汽車制造。

增才制造在汽車行業的應用正變得越來越廣泛,同時,大部分的自動化工程師們的興趣都在思考哪些汽車部件能用3D打印來加工,剩余的則在思考哪些材料能用來更有效率的制作哪些3D打印件。大部分的汽車制造商更傾向于SLM或SLS工藝打印的金屬件來制作關鍵性的零部件,但是德國的3D打印專家Indmatec相信,PEEK聚醚醚酮樹脂材料將幫助行業的3D打印水平升級到更高階段。
如果我們了解Indmatec作為PEEK聚醚醚酮樹脂最早生產商的身份后,就不會對此感到驚訝了。對于他們在汽車行業不能簡單的看做營銷策略,像Evonik和Victrex這樣的材料專家同樣測試過PEEK制作的汽車部件,并且這種聚合物已經被用于很多行業,例如生產軸承,活塞以及其它重要的零部件。接下來我們可以考察PEEK可能用于汽車制造業的哪些方面。
正如大多數制造商意識到的那樣,3D打印制造的部件,相比傳統制造方法,能顯著的減少重量,這是因為3D打印技術能制作復雜的部分中空的幾何結構,但這并不能降低金屬材料本身的重量。如果在用3D打印制作的同時還能使用一種更輕的材料,制造商就能進一步降低部件的重量。據Indmatec估計,PEEK很可能就是這種材料。
通過使用PEEK替代金屬,汽車制造商能降低一部分部件的重量達70%,這將節省1-2%的燃油消耗。一個看起來很小的改進,卻能節約客戶費用方面帶來帶來巨大的進步,更不用提對環境的保護和商業價值了。此外,PEEK部件的磨損比金屬部件要低25-75%,同時減少了潤滑油的使用,噪聲更輕。
PEEK的另一個優勢是它的熱學性能。因為它半結晶結構,PEEK在溫度高于它的玻璃化溫度143℃時,使用狀態依然良好,這使它非常適用于汽車或其它交通工具的部件制作,他們的發動機運行溫度達到150℃甚至更高。343℃的熔點溫度和高達260℃的使用溫度,使PEEK比其它可3D打印的塑料耗材有更好的耐溫性。同時,這種樹脂屬于化學惰性聚合物,這意味著它不會溶于汽油或其它燃料。

3D打印的PEEK錐形齒輪(上部)和密封圈
使用Indmatec HPP 155 3D打印機,Indmatec公司已經制作出不同的3D打印PEEK汽車零部件,包括用在常規發動機內的錐形齒輪和密封圈。盡管Indmatec未預想在汽車制造業大規模生產PEEK零部件,但這家德國公司已經看到了這項技術在研發、原型制造和小批量生產方面的應用前景。
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