Filamento PEKK-A CF

Il PEKK CF (PolyEtherKetoneKetone) (JNM 2712) è considerato un polimero avanzato di ingegneria, appartenente alla famiglia dei PAEK, miscelato con fibra di carbonio. La fibra di carbonio è un materiale pseudo-amorfo che conferisce al PEKK CF un punto di fusione più basso, una cristallizzazione più lenta e mantiene alta la temperatura di cristallizzazione (Tg=160°C). Questa combinazione potenzia anche la stabilità strutturale, migliorando le proprietà meccaniche e di stampa. Per questo motivo il PEKK CF si è guadagnato un posto tra i due materiali più potenti e facili da utilizzare nella stampa 3D FDM/FFF. Inoltre, questo materiale competi a livello generale con i termoplastici più utilizzati nell'industria dell'ingegneria (polisulfoni, polifenilsolfuri e policetoni).

Basandosi sull'ampia esperienza e sui molti anni di ricerca, il grande produttore francese Nanovia ha ottenuto il PEKK CF JNM 2712. Il JMN 2712 si comporta in modo stabile in tutti gli ambiti, il che consente il suo utilizzo in una stampante 3D FDM. Di seguito è riportata la struttura molecolare del JNM 2712.

Immagine 1: PEKK CF JNM 2712. Fonte: Nanovia

Il filamento PEKK CF presenta tutte le qualità che un materiale avanzato richiede. Questo materiale offre una temperatura di funzionamento alta e una temperatura massima di lavoro costante con una pressione di 1,8 MPa di oltre 139°C. 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, migliorata grazie alla fibra di carbonio, che mantiene la forma strutturale anche alzando la temperatura, cosa impensabile con la maggior parte dei materiali esistenti nella stampa 3D FDM/FFF. Queste qualità vengono utilizzate per realizzare stampi per stampaggio ad iniezione a ciclo breve, stampi per laminazione di fibra di carbonio e altri tipi di stampi che sono 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 della gomma. Grazie al PEEK CF è possibile realizzare stampi in modo più rapido, semplice e economico rispetto agli attuali stampi in acciaio.

Il principale vantaggio di questo materiale rispetto agli altri della stessa famiglia è la resistenza chimica. I valori di resistenza agli agenti chimici sono superiori persino a quelli del PEI e del PEI CF. Il PEKK CF è resistente a una lunga lista di fluidi: idrocarburi allogenati (benzene), fluidi automobilistici (liquido refrigerante), alcol e soluzioni acquose (acqua di mare). Questa qualità insieme alla sua bassa densità (1,27 g/cm3) e al fatto di essere un ignifugo, fa sì che il PEKK CF sia un materiale molto comune per realizzare pezzi finali di componenti dei motori nel campo dell'aeronautica e dell'automotive attraversati da liquidi, oli e gas.

Immagine 1: Applicazione dell'ingegneria. Fonte: Nanovia

Qualcosa di molto importante nella fabbricazione di componenti per l'ingegneria è che non interferiscano o producano deviazioni di correnti elettriche. Il PEKK con fibra di carbonio presenta una grande stabilità dielettrica (resistenza a diventare conduttivo di un materiale isolante dell'elettricità), consentendo la produzione di pezzi isolanti per circuiti elettronici o involucri per prese di corrente elettrica. In particolare, l'applicazione di questo materiale nei circuiti elettronici è ideale per garantire il funzionamento, poiché il PEKK CF è un materiale con una grande capacità di dissipazione del calore e della frequenza.

Nel campo delle proprietà meccaniche il PEKK CF si distingue per avere valori elevati di resistenza in tutti i campi. Il Modulo di Young (Modulo di trazione) del PEKK CF (2900 MPa) è superiore di oltre il 30% rispetto ai materiali tecnici della stampa 3D come il Nylon-Fibra di Carbonio CF15 (500 MPa), il PC-Max (2048 MPa), il Nylon PolyMide COPA (2223 MPa). Il Modulo di Flessione del PEKK CF è di 3000 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). Nel caso fosse necessario un materiale con valori di resistenza meccanica più elevati si consiglia di utilizzare PEI, PEI CF, GF30-PP o GF30-PA6.