在過去的2018年中，來自俄羅斯的莫斯科國立工業(yè)大學(xué)“斯坦金”和俄羅斯科學(xué)院列別捷夫物理研究所（均是前蘇聯(lián)時(shí)代就已有地位的高校和研究機(jī)構(gòu)。）就做了一些PEEK激光燒結(jié)工藝的研究，并做了一些嘗試，發(fā)表在期刊《machines》，讓小編帶大家看看他們進(jìn)展如何？
首先文章開始簡(jiǎn)單介紹了下，SLS技術(shù)和PEEK材料應(yīng)用前景。
PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料是芳香族結(jié)晶型熱塑性高分子材料,其熔點(diǎn)為300℃以上,具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、耐沖擊、阻燃、耐酸堿、耐水解、耐磨、耐疲勞、耐輻照及良好的電性能。這些在工業(yè)、軍事、醫(yī)療、賽車運(yùn)動(dòng)都有很好的前景，而利用3D打印加工，一般sls或FDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)，從成型原理來說，SLS雖然成本較高，但是十分符合高端制造的要求，成型工藝局限也相對(duì)較小，是一種良好，且美德兩國均走通的道路。再加之拓?fù)鋬?yōu)化的輕量化設(shè)計(jì)，將在航天航空中，有效減少飛行器載荷，提高性能，是一種，俄羅斯迫切需要公關(guān)的技術(shù)。小編找一些圖片大家感受下PEEK材料的卓越能力。
之后他們分析模擬燒結(jié)PEEK材料主要強(qiáng)國的進(jìn)程（美、德兩國），并以德國一家SLS商業(yè)PEEK機(jī)型作為參照。他們指出由于軟件限制，導(dǎo)致德國企業(yè)只能使用一種PEEK材料，這對(duì)于研究機(jī)構(gòu)或用戶來說，限制性是比較大的。他們這項(xiàng)研究也是旨在為俄羅斯和其他企業(yè)，探索出一條自主、開放的材料選擇之路。根據(jù)目前現(xiàn)有的資金、和物料基礎(chǔ)，并大致設(shè)想出一個(gè)概念草圖。其主要結(jié)構(gòu)如下：
成型尺寸500X500X300mm
能燒結(jié)多種PEEK材料
預(yù)熱的粉層加熱到385度與精度±2度
氮?dú)獗Ｗo(hù)濃度99.8%
精度±10µm
倉體可以整體保持緩慢冷卻
激光燒結(jié)方式可以高斯變換、反向高斯變換等
機(jī)身、振鏡等部件要抗熱要求。
通過幾輪討論和修改終于滿足了最終設(shè)計(jì)和制造出了樣機(jī)。
解析：從這張3D設(shè)計(jì)裝配圖看出，雖然五臟俱全，但由于是原型機(jī)，電氣保護(hù)和模塊化概念，暫時(shí)沒有得到加強(qiáng)，紅圈畫出的留出隔熱層和隔熱板，是為了保護(hù)其他電氣部分。這點(diǎn)小編設(shè)想是否能填充汽車隔熱棉等材料來壓縮這些部件距離，從而減少空間上的浪費(fèi)。
解析：我們看到莫工大還是有一些，創(chuàng)新的點(diǎn)使用了伺服電機(jī)控制的螺紋絲桿來控制平臺(tái)升降，取代一部分傳統(tǒng)企業(yè)的皮帶來控制平臺(tái)升降的方式。這也是國內(nèi)同類設(shè)備如TPM3d盈普的主流的選擇。以及雙側(cè)刮刀鋪粉方式來提升工作速度的效率。
雙側(cè)刮刀來回往返減少打印工作行程，從而節(jié)省了時(shí)間，而且保養(yǎng)便宜。
圖為：光學(xué)工作部件的光路圖原理和燒結(jié)方式
一些設(shè)備采購自目前主流成熟的產(chǎn)品。所以性能調(diào)教相對(duì)保守。80W的激光源、可提供高斯、Top-had、反向高斯三種燒結(jié)方式，這點(diǎn)為燒結(jié)晶相，提供多種選擇。
圖為：除去保護(hù)殼的原型機(jī)正在安裝和調(diào)試
圖為：原型機(jī)打印的PEEK測(cè)試零件
最終這些零件做了一些測(cè)試，性能如下：
研究者稱雖然紙面上還是沒有達(dá)到現(xiàn)有其他廠家的性能，這是由于目前研究者測(cè)試項(xiàng)目設(shè)備還不夠齊全，但這次嘗試成功證明了一些新結(jié)構(gòu)的可靠性和多熱場(chǎng)設(shè)置的可行性。為下一階段的繼續(xù)改進(jìn)調(diào)試。提供了良好的測(cè)試平臺(tái)。目前如2018年1月發(fā)布TPM3D的高溫SLS激光燒結(jié)機(jī)型如S320HT，也突破了這些技術(shù)難關(guān)，基本可以滿足上述設(shè)計(jì)要求。并已經(jīng)初步制造出來自己的PEEK打印品，即將在2019年TCT上發(fā)布。
圖為：國產(chǎn)TPM3D自研機(jī)型和材料打印的peek個(gè)性化零件
小編從這些也透露信息看出來，目前美、德、俄等國，多對(duì)PEEK3D打印未來進(jìn)行積極的技術(shù)儲(chǔ)備。結(jié)合目前國內(nèi)的發(fā)展來說，我們國內(nèi)的一些企業(yè)也緊跟這一趨勢(shì)，有望在未來國際競(jìng)爭(zhēng)中，占領(lǐng)一席之地。
想了解更多的行業(yè)應(yīng)用或者SLS相關(guān)知識(shí)，歡迎加入“SLS技術(shù)交流群”，單加小編的微信，拉您進(jìn)群進(jìn)行互動(dòng)交流！
