3D 打印之所以成為現(xiàn)代工業(yè)中的新型技術(shù)，主要是因?yàn)檫@種技術(shù)可以用更高的打印精度和更短的時間來構(gòu)建原型。隨著這一技術(shù)的不斷發(fā)展以及在材料領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，一些輕質(zhì)高強(qiáng)、高耐熱、高耐磨的熱塑性特種工程塑料出現(xiàn)在大家的視野當(dāng)中，直接用于航空航天、軸承元件的精密零件制造。

PEEK 作為一種高性能特種熱塑性工程塑料，具有優(yōu)異的抗磨耐磨性能、高熱機(jī)械穩(wěn)定性能以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，目前已經(jīng)應(yīng)用于上述領(lǐng)域。由于 FDM 打印參數(shù)較為復(fù)雜，對聚醚醚酮的性能影響較為嚴(yán)重，因此我們開展了不同打印參數(shù)下 PEEK 制件的力學(xué)性能以及摩擦學(xué)性能研究，并獲得以下結(jié)論：

一、FDM 打印參數(shù)對聚醚醚酮摩擦學(xué)性能的影響研究

為研究 FDM 打印參數(shù)對聚醚醚酮摩擦學(xué)性能的影響，研究過程分為以下兩步：

1. 力學(xué)性能討論：首先通過填充圖案和填充方向討論其力學(xué)性能，從而確定這兩個參數(shù)。
2. 摩擦學(xué)性能探討：進(jìn)一步討論填充率對聚醚醚酮摩擦學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明，隨著填充率的增大，摩擦系數(shù)和磨損率都是先增大后減小。

這一研究為以后針對 FDM 3D 打印聚醚醚酮的摩擦學(xué)領(lǐng)域提供了新的研究方向。今后還需要對其他打印參數(shù)進(jìn)行討論和研究，從而進(jìn)一步提高 PEEK 零件的摩擦學(xué)性能。

二、鑲嵌式聚醚醚酮基復(fù)合材料的制造與性能研究

為了進(jìn)一步發(fā)揮 FDM 打印的優(yōu)勢，我們通過控制填充率，采用兩步法制造了鑲嵌式聚醚醚酮基復(fù)合材料，具體步驟如下：

1. 基體打印：首先通過 FDM 打印出表面具有一定孔洞的聚醚醚酮基體，這些孔洞由填充率進(jìn)行控制。
2. 填充固化：然后再配制好環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑，加入一定量石墨之后，通過注射的方式填充到聚醚醚酮基體內(nèi)，最后進(jìn)行熱固化。

研究結(jié)果表明：

1. 隨著填充率的改變，摩擦系數(shù)及其磨損率也隨之改變。
2. 在同一填充率下，不同的石墨含量也會導(dǎo)致摩擦學(xué)性能發(fā)生變化。

采用這種方法可以實(shí)現(xiàn)鑲嵌式聚合物基復(fù)合材料的制造，不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的創(chuàng)新，并且實(shí)現(xiàn)了材料的優(yōu)化替代。

三、光固化 3D 打印聚醚醚酮低聚物的合成與性能研究

為了提高 3D 打印 PEEK 零件的精度，我們開展了光固化聚醚醚酮低聚物的合成研究：

1. 低聚物合成：通過烯丙基雙酚 A、六氟雙酚 A 和甲基丙烯酸異氰基乙酯成功合成了可用于光固化 3D 打印的聚醚醚酮低聚物。通過 FT - IR、XRD 和 1H NMR 分析，證實(shí)光固化聚醚醚酮低聚物被成功合成。
2. 性能測試：通過熱分解和溶解性測試表明，合成的 PEEK 低聚物可溶于 NMP、NVP 以及 TMPTA 等化學(xué)溶劑，其最大分解溫度為 400℃。
3. 墨水配制與性能：之后，通過 TMPTA 和 TPGDA 配制了光固化聚醚醚酮墨水。結(jié)果表明，光固化聚醚醚酮表現(xiàn)出良好的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性。

上一篇：3D 打印聚醚醚酮（PEEK）研究綜述
下一篇：3d打印技術(shù)應(yīng)用如何讓教學(xué)模型直觀化