Китайские исследователи изучают возможности коротких углеродных волокон и PEEK в отношении FDM 3D печати — самой популярной технологии среди пользователей благодаря своей доступности и скорости.

PEEK успешно применяется в промышленной 3D печати, позволяя создавать детали с хорошей прочностью и термостойкостью, обеспечивая высокую производительность для таких применений, как аэрокосмическая и медицинская сфера. Однако адгезия между слоями и быстрая кристаллизация являются распространенными проблемами, приводящими к плохой целостности отпечатков. Хотя использование PEEK дает большие преимущества, оно не в состоянии противостоять качеству традиционных технологий литья под давлением, что заставляет исследователей экспериментировать с различными способами повышения его прочности и производительности.

В то же время, углерод широко используется в промышленной 3D печати из-за способности улучшать механические свойства и общую прочность деталей. Это и заставило авторов изучить способ сочетания коротких композитных углеродных волокон и PEEK.

Образцы были созданы на принтере Funmat HT FDM, машине, специально созданной для высокотемпературной FDM 3D печати. Модели были разработаны в Catia V5 и импортированы через INTAMSUITE. Исследователи сообщили, что все образцы были изготовлены с одинаковыми параметрами печати в горизонтальной и вертикальной ортогональных ориентациях. Результаты показали, что напечатанные и отлитые объекты имели одинаковую высокую прочность и ударную вязкость.

«Удивительно, но композиты PEEK и углеродное волокно+PEEK имели значение прочности в 146 МПа, что вполне сравнимо с цифрами отлитых образцов. Включение углерода привело к увеличению модуля упругости на 8,30% по сравнению с моделями образцов из чистого PEEK».

Исследователи уверены, что в будущем бесчисленное множество комбинаций из различных пластиков и металлов откроет потенциал для 3д технологий в самых разных областях.