究竟什麼是ULTEM 3D打印物料料呢?

什麼是ULTEM 3D打印物料

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ULTEM由通用電氣塑料事業部的約瑟夫·沃思(Joseph Wirth)於1980年代開發,是一種耐用的熱塑性塑料,具有很厲害的物理特性,包括耐高溫,耐溶解和阻燃性,以及高導熱性和高強度。2007年 沙特阿拉伯公司SABIC收購通用電氣的塑料部門後,ULTEM成為SABIC公司最大財產。

ULTEM 與PEEK

與PEEK相比,ULTEM 3D打印物料料的衝擊強度和適用溫度更低,但價格也便宜得多。不過它不如PEEK堅固,但也不意味著PEEK 這種3D打印物料沒用。 ULTEM的拉伸強度為15200 psi,彎曲模量為480,000 psi。它具有很高的耐熱性,可以在高達170°C的溫度下保持其大部分物理性能。另外,它具有很高的介電強度,並且可以在基於蒸汽的滅菌高壓釜中經歷數千次循環而不會降解。它的強度/重量比也與鋁非常相似,可以用常規的金屬加工工具進行加工。

ULTEM應用及歷史

這些機械和熱性能非常適合從航空航天,醫療到電氣的許多苛刻應用。實際上,ULTEM 3D打印物料擁有多項航空航天認證,並且符合FDA的要求。在飛機和火箭中,ULTEM用於通風系統,閂鎖和鉸鏈以及電纜導管。醫學專業人士和研究科學家經常使用由這種材料製成的儀器,而電氣元件製造商則在連接器,絕緣部件和芯片測試插座中使用ULTEM 3D打印物料。起初,僅有的一家能夠使用ULTEM這種材料進行3D打印的公司是Stratasys,該公司不僅擁有與擠出增材製造(AM)有關的專利,而且還擁有安全可靠地充分加熱3D打印機以融化耐高溫材料所需的機制。像ULTEM。但是,在2009年,與3D擠壓打印技術有關的關鍵專利到期了,這使稱為RepRap的開源3D打印運動的成員們有勇氣將其發明商業化。從那以後,許多FFF公司如雨後春筍般湧現,在此期間,很少有人探索使用ULTEM進行打印的可能性,現在,只有少數公司生產了能夠處理PEI或PEEK的打印機。

ULTEM 3D打印物料

image source:Stratasys

ULTEM / PEI材料類型

ULTEM 其實是 Polyetherimide (PEI) 膠料,由於其217°C的非常高的玻璃化轉變溫度(相比之下,PLA的玻璃化轉變溫度為60°C),因此與大多數3D打印機相比,使用這種材料加工需要更專業的硬件。擠出機必須達到至少350°C,床必須達到150°C;為了保持尺寸精度,還需要一個封閉且加熱的構建腔。

ULTEM有兩種材料類型,ULTEM 1010和ULTEM 9085。兩種材料類型都有不同的應用程序和不同的打印設置。 SABIC最近推出了一系列基於ULTEM 1010的更多新型高性能PEI材料。

ULTEM 1010

高抗拉強度。這種材料在所有3D打印物中具有最高的拉伸強度。這導致堅固耐用的零件。高熱穩定性。由於ULTEM 1010 3D打印物料有出色的熱穩定性和耐熱性,該材料還可以承受高壓滅菌(醫療部件的蒸汽滅菌)。NSF 51食品接觸認證,是唯一獲得此認證的FDM材料。另外,ULTEM 1010 3D打印物料具有生物相容性(ISO 10993 / USP VI類認證)。應用領域由於具有食品接觸和生物相容性認證,ULTEM 1010 是食品工業和醫療行業中應用的非常合適的選擇。你可以想到與食品和醫療設備接觸的生產工具,例如手術指南,固定裝置和定制設備。

使用ULTEM 1010的其他行業是航空航天和汽車行業。由於其高強度和熱穩定性,該材料可用於半結構部件和客艙外航空航天應用。

ULTEM 1010建議的打印機設置

擠出機溫度(所有金屬擠出機都必須):370 – 390°C

打印床溫度:120 – 160°C

印刷台附著力:穿孔板,Kapton膠帶或輕微打磨的FR4

加熱外殼:是的,這是必需的,ULTEM的印刷在熱成型環境中表現最佳

印刷速度:20-30 mm / s

ULTEM 9085

ULTEM 3D打印物料往往用作PEEK的替代品,這是因為ULTEM相對較便宜,雖然PEEK有較高的衝擊強度和可用溫度。另一方面,兼容3D打印的ULTEM 9085近來已經獲得了許多航空航天認證,使其成為民用飛機3D打印零件的首選材料。

ULTEM 9085具有極高拉伸和彎曲強度,高阻燃性,具有出色的尺寸穩定性,高工作溫度和高耐化學性以及生物相容性,可用於航空航天,醫療設備,汽車等各種要求高性能的應用。 要3D打印 ULTEM 9085的話,噴嘴溫度要350 – 390°C,而打印平台溫度需要140 – 160°C,所以要打印ULTEM的話就需要用到專門的工業式3D打印機。

ULTEM 9085 3D打印物料的特性使其成為航空航天和汽車應用的理想選擇,它提供了高性能部件和輕巧的金屬替代品。 ULTEM 9085最重要的特性是高強度重量比。因為這對於塑料基材料來說是非常高的,所以可以在航空航天和汽車工業中找到其應用。 ULTEM 9085應用物件重量會大大影響成本的地方,但是物體的強度至關重要。在飛機的重量與消耗的燃料量直接相關的飛機中可以找到這種情況的例子。

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