PEI (ULTEM 1010)

Il PEI ULTEM 1010 è considerato un termoplastico avanzato dell'ingegneria che contiene legami etere e gruppi imide nella sua catena polimerica. La polieterimide (PEI) si è guadagnata un posto tra i materiali più potenti nella stampa 3D FDM/FFF, tra questi sono il PEKK, il PEKK CF e il PEI CF. Inoltre, questo materiale compete a livello generale con i termoplastici più utilizzati nell'industria dell'ingegneria (polisulfoni, polifenilsolfuri e policetoni).

Basandosi sull'ampia esperienza e sui numerosi anni di ricerca, il grande produttore francese Nanovia ha ottenuto il PEI JNM 0803. Il JMN 0803 si comporta in modo stabile in tutti i settori, il che consente il suo utilizzo in una stampante 3D FDM. Di seguito è riportata la struttura molecolare del JNM 0803.

Immagine 1: PEI JNM 0803. Fonte: Nanovia

Il filamento PEI ULTEM 1010 presenta tutte le qualità richieste da un materiale avanzato. La resistenza termica è una delle più alte sul mercato, con una temperatura di transizione vetrosa di 215 ºC e una temperatura massima di lavoro costante con una pressione di 0.45 MPa di 200 ºC. Il principale vantaggio, rispetto ad altri materiali (NylonStrong), è che a queste temperature le proprietà meccaniche quasi non variano. Ciò è dovuto alla sua grande stabilità dimensionale che mantiene la forma strutturale anche alzando la temperatura, qualcosa impensabile con la maggior parte dei materiali esistenti nella stampa 3D FDM/FFF. Queste qualità vengono utilizzate per realizzare stampi per iniezione a ciclo breve, stampi per laminazione di fibra di carbonio e altri tipi di stampi soggetti a valori elevati di pressione e temperatura (Autoclave). Tra questi tipi di stampi ad alta resistenza ci sono quelli utilizzati per il processo di vulcanizzazione delle plastiche, come la gomma. Grazie al PEI ULTEM 1010 è possibile realizzare stampi in modo più rapido, semplice ed economico rispetto agli attuali stampi in acciaio.

Immagine 2: Pezzi stampati con il filamento PEI Ultem 1010. Fonte: Nanovia

La resistenza chimica di questo materiale a una lunga lista di fluidi è un'altra qualità notevole: idrocarburi alogenati (benzene), liquidi automobilistici (liquido refrigerante), alcol e soluzioni acquose (acqua di mare). Questa qualità, insieme alla sua bassa densità (1.27 g/cm³) e alla sua natura ignifuga, rende il PEI ULTEM 1010 un materiale molto comune per realizzare pezzi finali di motori nel settore dell'aeronautica e automobilistico attraversati da liquidi, oli e gas.

Un altro aspetto molto importante nella fabbricazione di pezzi per l'ingegneria è che non interferiscano né producano derivate di correnti elettriche. Il PEI ULTEM 1010 presenta una grande stabilità dielettrica (resistenza a diventare conduttivo di un materiale isolante dall'elettricità), permettendo di realizzare pezzi isolanti per circuiti elettronici o scatole per prese di corrente elettrica. In particolare, l'applicazione di questo materiale in circuiti elettronici è ideale per garantire il funzionamento, poiché il PEI ULTEM 1010 è un materiale con una grande capacità di dissipazione del calore e della frequenza.

Nel campo delle proprietà meccaniche, il PEI ULTEM 1010 si distingue per alti valori di resistenza in tutti i campi. Il modulo di Young (Modulo di trazione) del PEI ULTEM 1010 (3200 MPa) è superiore a quello dei materiali tecnici della stampa 3D di oltre il 35 %; Nylon-Fibra di Carbonio CF15 (500 MPa), PC-Max (2048 MPa), Nylon PolyMide COPA (2223 MPa). Il modulo di flessione del PEI ULTEM 1010 è di 3300 MPa, superando nuovamente tutti i materiali convenzionali e tecnici della stampa 3D; Nylon PolyMide COPA (1667 MPa), ABS Premium (2000 MPa), PC-Max (2044 MPa). Le altre proprietà meccaniche possono essere consultate nella scheda tecnica del PEI ULTEM 1010 disponibile nella sezione download.