Materiais de impressão 3D: O que é PEEK?
Produção e características do PEEK
PEEK é um membro da família PAEK (poliariletercetona), conhecida por suas altas propriedades termomecânicas. Se olharmos para a pirâmide dos diferentes polímeros da indústria, o PEEK está no topo da pirâmide, na categoria de polímeros de alto desempenho. Sua estrutura molecular é composta por uma cetona e dois éteres, compostos orgânicos da família das carbonilas, com ligação dupla entre um átomo de carbono e um átomo de oxigênio. Foi comercializado pela primeira vez no final da década de 1970 e rapidamente adotado por setores como a aeronáutica ou a eletrónica devido ao desempenho que pode oferecer. Se observarmos sua estrutura, notamos que se trata de um polímero semicristalino, pois ao derreter suas moléculas se organizam sob o efeito do calor, criando uma certa ordem até que o material se solidifique completamente. Isso permite manter suas características mecânicas quando a temperatura aumenta. Embora esta estrutura semicristalina apresente muitas vantagens, deve-se destacar que na fabricação aditiva envolve um processo de impressão mais complexo: é um material altamente técnico que requer experiência e sistema adequado.
Impressão 3D com PEEK
Na impressão 3D, o processo de cristalização do PEEK deve ser controlado, pois parte do material irá cristalizar, alterando assim a densidade do material. Portanto, altos níveis de temperatura – extrusão, placa de construção e câmara – devem ser mantidos e flutuações de temperatura devem ser evitadas. Para imprimir PEEK em 3D, você precisará, portanto, de uma impressora 3D com uma extrusora que pode atingir 400°C, uma câmara que pode ser aquecida a 120°C e uma placa de impressão que pode aquecer até 230°C para garantir a liberação adequada da peça. no final e evitar empenamento. Em termos de reação química, o material muda de densidade durante a impressão e depois contrai à medida que esfria.
Embora o PEEK seja um material exigente, é preciso dizer também que oferece características mecânicas e químicas muito interessantes para diversas indústrias. Na verdade, é muito resistente ao calor e ao desgaste, possui alta resistência química, é esterilizável e possui propriedades dielétricas. O PEEK também possui uma alta relação resistência/peso e é frequentemente usado para substituir certos metais. Finalmente, o PEEK é resistente a chamas, o que o torna um material de impressão 3D interessante para setores como o aeroespacial, que apresentam altas restrições de fogo/fumaça. Se o compararmos com outros termoplásticos de alto desempenho, o PEEK supera o ULTEM em resistência mecânica.
Formulários
Este material de alto desempenho é particularmente interessante para o setor médico. Por ser esterilizável e biocompatível, pode ser utilizado para diversas aplicações, incluindo a fabricação de implantes personalizados. Na verdade, o PEEK tem propriedades semelhantes às do osso humano: um implante impresso em 3D com PEEK poderia, portanto, promover a reconstrução dos tecidos ao redor do implante, acelerando a osseointegração. Como tal, várias empresas recorreram à impressão 3D de PEEK para projetar dispositivos médicos personalizados.
Aeroespacial e automotivo também são mercados onde a impressão 3D PEEK é comum. A manufatura aditiva permite a criação de peças de alto desempenho, leves, personalizadas e sob demanda: aliada ao uso de um material de alto desempenho, é ainda mais atraente. O PEEK oferecerá maior resistência ao desgaste e à temperatura, ao mesmo tempo que otimizará o peso – um fator chave nessas áreas. É tão capaz que peças do PEEK já foram enviadas para o espaço, mais uma prova de que este material pode atender até mesmo aos setores mais exigentes.
