PEKK-A CF Filament

PEKK CF (PolyEtherKetonKeton) (JNM 2712) gilt als ein fortschrittliches technisches Polymer, das zur PAEK-Familie gehört, gemischt mit Kohlefaser. Kohlefaser ist ein pseudo-amorphes Material, das PEKK CF einen niedrigeren Schmelzpunkt und eine langsamere Kristallisation verleiht und die Kristallisationstemperatur hoch hält (Tg=160º). Diese Bindung erhöht auch die strukturelle Stabilität und verbessert die mechanischen und drucktechnischen Eigenschaften. Aus diesem Grund hat sich PEKK CF einen Platz unter den beiden leistungsfähigsten und am einfachsten zu verarbeitenden Materialien im FDM/FFF-3D-Druck verdient. Darüber hinaus konkurriert dieses Material auf einer allgemeinen Ebene mit den am häufigsten verwendeten Thermoplasten in der technischen Industrie (Polysulfone, Polyphenylensulfide und Polyketone).

Basierend auf langjähriger Erfahrung und Forschung hat der große französische Hersteller Nanovia den PEKK CF JNM 2712 entwickelt. Der JMN 2712 ist in allen Bereichen stabil, so dass er in einem FDM-3D-Drucker eingesetzt werden kann. Die Molekularstruktur des JNM 2712 ist unten dargestellt.

Bild 1: PEKK CF JNM 2712. Quelle: Nanovia

PEKK-A CF-Filament hat alle Eigenschaften, die ein fortschrittliches Material benötigt. Dieses Material bietet eine hohe Betriebstemperatur und eine konstante maximale Arbeitstemperatur bei einem Druck von 1,8 MPa von mehr als 139ºC. Der Hauptvorteil im Vergleich zu anderen Materialien (NylonStrong) ist, dass sich die mechanischen Eigenschaften bei diesen Temperaturen kaum verändern. Das liegt an der hohen Dimensionsstabilität, die dank der Kohlefaser verbessert wurde und die Strukturform auch bei höheren Temperaturen beibehält, was bei den meisten bestehenden Materialien im FDM/FFF-3D-Druck undenkbar ist. Diese Qualitäten werden zur Herstellung von Kurzzeit-Spritzgießwerkzeugen, Kohlefaser-Laminierwerkzeugen und anderen Arten von Formen verwendet, die hohen Druck- und Temperaturwerten ausgesetzt sind (Autoklav). Zu dieser Art von hochbeständigen Formen gehören solche, die für den Vulkanisierungsprozess von Kunststoffen, wie z. B. Gummi, verwendet werden. Dank PEKK-A CF können Formen schneller, einfacher und kostengünstiger hergestellt werden als die derzeitigen Stahlformen.

Der Hauptvorteil dieses Materials im Vergleich zu anderen der gleichen Familie ist seine chemische Beständigkeit. Die Beständigkeitswerte gegen chemische Elemente sind sogar höher als die von PEI und PEI CF. PEKK-A CF ist gegen eine große Liste von Flüssigkeiten beständig: Halogenkohlenwasserstoffe (Benzol), Automobilflüssigkeiten (Kühlmittel), Alkohol und wässrige Lösungen (Meerwasser). Diese Eigenschaft in Verbindung mit der geringen Dichte (1,27 g/cm3) und der Tatsache, dass es sich um ein flammhemmendes Material handelt, macht PEKK-A CF zu einem sehr gebräuchlichen Material für die Herstellung von Endteilen von Motorenteilen im Luftfahrt- und Automobilbereich, die von Flüssigkeiten, Ölen und Gasen durchströmt werden.

Bild 1: Anwendung von Engineering. Quelle: Nanovia

Bei der Herstellung von Teilen für technische Zwecke ist es sehr wichtig, dass sie keine elektrischen Stromnebenschlüsse verursachen oder stören. PEKK-A CF hat eine hohe dielektrische Stabilität (Widerstand eines elektrisch isolierenden Materials, leitfähig zu werden) und kann zur Herstellung von Isolierteilen für elektronische Schaltungen oder Gehäusen für elektrische Steckdosen verwendet werden. Insbesondere der Einsatz dieses Materials in elektronischen Schaltungen ist ideal, um den Betrieb zu gewährleisten, da PEKK-A CF ein Material mit hoher Wärme- und Frequenzableitungsfähigkeit ist.

In Bezug auf die mechanischen Eigenschaften zeichnet sich PEKK-A CF durch hohe Festigkeitswerte in allen Bereichen aus. Der Young's-Modul (Zugmodul) von PEKK-A CF (2900 MPa) ist mehr als 30% höher als der der technischen 3D-Druckmaterialien; Nylon-Carbon Fibre CF15 (500 MPa), PC-Max (2048 MPa), Nylon PolyMide COPA (2223 MPa). Der Biegemodul von PEKK-A CF beträgt 3000 MPa und übertrifft damit erneut alle herkömmlichen und technischen 3D-Druckmaterialien; Nylon PolyMide COPA (1667 MPa), ABS Premium (2000 MPa), PC-Max (2044 MPa). Wenn ein Material mit höheren mechanischen Festigkeitswerten erforderlich ist, werden PEI, PEI CF, GF30-PP oder GF30-PA6 empfohlen.