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Essentium PEEK

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Marca: Essentium

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Filamento ignífugo de alto desempenho com excelente rigidez, resistência térmica e química.

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Essentium é um fabricante de produtos de impressão 3D FDM orientado ao setor profissional e industrial. Destaca em frente a outros fabricantes de materiais pelo desenvolvimento de filamentos com características muito específicas, ideais para aplicações exigentes em setores como a automoción ou o aeroespacial entre outros.

A fabricação de peças impressas em 3D para aplicações exigentes requer o uso de materiais com propriedades avançadas, já seja no âmbito mecânico, térmico ou de resistência química. Para este tipo de aplicações de alto rendimento, Essentium desenvolveu uma série de filamentos de grau industrial que pertencem à família PAEK.

Os materiais classificados como PAEK são plásticos semicristalinos, enquanto outros polímeros empregados em impressão 3D FDM são amorfos. Isto o define a microestructura do material e tem relação direta com algumas propriedades do mesmo. No caso dos plásticos semicristalinos, costumam contar com uma resistência química superior aos amorfos devido à sua estrutura interna ordenada.

Vídeo 1: Script de materiais de Essentium: Amorfos vs semicristalinos. Fonte: Essentium.

O filamento PEEK de Essentium é um material de impressão 3D FDM avançado. Este filamento é o material de maior rendimento dentro da carteira de produtos de Essentium.

O PEEK (PolyEtherEtherKetone) é o plástico mais cristalino dentro da família PAEK. Isto indica que tem os maiores valores de resistência mecânica de todos. O filamento PEEK também destaca pela sua alta resistência química e alta temperatura de inflamabilidad. De facto, este material é inerentemente retardante de lumes. Além disso, este material é praticamente impermeable à humidade.

Vídeo 2: Script de materiais de Essentium: O PEEK. Fonte: Essentium.

O filamento PEEK desenvolveu-se por Essentium em colaboração com Lehmann & Voss and Company com o objectivo de alcançar uma fórmula de polieteretercetona otimizada para alcançar os melhores resultados em impressão 3D. A sua fórmula patenteada cristaliza durante mais tempo e com menos tensões residuais que outros filamentos PEEK standard, conseguindo uma grande uniformidade e resultados de alta qualidade em impressão 3D. Por isso, o filamento PEEK de Essentium é a melhor opção para aplicações com tolerâncias estritas, onde se deseja a máxima união entre capas ou para imprimir peças com geometrias onde a relação de aspeto é importante.

Graças às suas avançadas propriedades, este filamento é de grande utilidade em setores como o biomédico (não implantable), o militar ou o aeroespacial. Neste último, destacam possíveis aplicações como a fabricação de peças de substituição para componentes de alumínio de motores, buchas ou válvulas, bem como para criar condutos ligeiros que isolem e protejam cabos de fibra óptica ou sistemas elétricos que circulam pelo interior dos aviões.

Aplicações no setor aeroespacial.

Imagem 1: Aplicações no setor aeroespacial de Essentium PEEK. Fonte: Essentium.

À hora de trabalhar com PEEK e outros filamentos da família PAEK deve-se ter em conta que são materiais que apresentam altas dificuldades durante o processo de impressão 3D e que requerem o uso de equipas industriais com certas características.

Os requisitos mínimos que deve dispor umas impressoras 3D FDM/FFF para utilizar estes materiais são: Temperatura de extrusor 370-400 ºC, temperatura de base superior a 150 ºC, câmara calefactada com uma temperatura superior a 80 ºC. Estes valores são necessários devido à sensibilidade de deformação estrutural em contacto com zonas de ar a diferente temperatura destes materiais. Para mais informação a respeito das propriedades deste material ou as recomendações de uso, pode-se aceder aos aparados Conselhos de uso ou Especificações do produto.

Sem dúvida, o desenvolvimento de materiais para impressão 3D FDM como Essentium PEEK é um grande avanço e permite a utentes profissionais poder fabricar peças de alto rendimento para aplicações exigentes desde as suas próprias instalações, com as poupanças de tempo e custos que isto supõe.

Alongamento ao rompimento (%)	15
Resistência à tração (MPa)	92
Módulo de tração (MPa)	3250
Ocultar variações de cores	(Ocultar variações de cores)

Datasheet PEEK Essentium

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Ficha segurança PEEK Essentium

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Para empregar o filamento PEEK precisa-se uma grande experiência no setor da impressão 3D e uma impressora 3D qualificada para isso. Recomenda-se utilizar impressoras 3D industriais, que cumprem com todos os requisitos e estão otimizadas para trabalhar com este tipo de filamentos.

À hora de processar este material, recomenda-se utilizar uma temperatura de impressão dentre 380 e 440 ºC, uma temperatura de cama a mais de 100 ºC e requer-se câmara calefactada, a uma temperatura de aproximadamente 140 ºC.

A velocidade de impressão recomendada oscila entre os 30 e os 50 mm/s, sendo recomendável utilizar uma velocidade de impressão menor para a primeira capa (entre 15 e 25 mm/s). Não é necessário trabalhar com ventilador de capa, embora se pode utilizar até um 20 %.

Para assegurar uma boa adesão à base de impressão e evitar o efeito warping, recomenda-se utilizar Nano Polymer Adhesive.

Processo de recozido

Para obter as propriedades ótimas da peça, recomenda-se levar a cabo o seguinte processo de recozido:

Secar as peças a 120 ºC durante 2-4 horas.
Subir a temperatura a 200 ºC e manter durante 1 hora.
Manter a 200 ºC ou aquecer a 250 ºC e manter a temperatura desejada durante 1 hora pela cada milímetro de grossura de parede.
Arrefecer lentamente a peça até os 140 ºC a um ritmo de 10 ºC por hora.
Arrefecer as peças até alcançar a temperatura ambiente antes de manipulá-las.

Deve-se ter em conta que o uso de temperaturas de recozido mais altas dará local a níveis de cristalinidad mais altos, com o consequente acréscimo do rendimento da peça a altas temperaturas, a melhoria da sua rigidez e a sua resistência química. No entanto, pode afetar negativamente à ductilidad e à precisão dimensional da peça.

Informação geral
Fabricante	Essentium
Material	PEEK
Formato	Bobina de 750 g
Densidade	1.31 g/cm³
Diâmetro de filamento	1.75
Tolerância de diâmetro	-
Longitude filamento	±238 m (Ø 1.75 mm - 750 g)
Cor	Natural
RAL/Pantone	-
Propriedades de impressão
Temperatura de impressão	230 - 250 ºC
Temperatura cama de impressão	50 - 80 ºC
Temperatura de câmara	Não aconselhável
Ventilador de capa	0 - 20 %
Velocidade de impressão recomendada	20 - 50 mm/s
Material superfície de impressão recomendado	Vidro
Propriedades mecânicas
Resistência ao impacto Izod com entalhe (ISO 180/A)	-
Resistência ao impacto Charpy	-
Alongamento ao rompimento (ISO 37)	XY 15 % 45/45 9 %
Resistência à tração (ISO 37)	XY 92 MPa 45/45 82 MPa
Módulo de tração (ISO 37)	XY 3250 MPa 45/45 3000 MPa
Resistência à flexão	-
Módulo de flexão	-
Dureza superficial (ISO 868)	-
Outras propriedades
Inflamabilidade (UL 94)	V - 0
Propriedades térmicas
Temperatura de amolecimento	-
Temperatura de fusão	-
Transparência	-
Valor do brilho	-
Informação adicional
HS Code	3916.9
Diâmetro exterior bobina	-
Diâmetro buraco interior bobina	-
Largo bobina	-

* Os valores típicos detalhados nesta tabela devem considerar-se a modo de referência. Os valores reais podem variar segundo o modelo de impressora 3D utilizado, desenho da peça e condições de impressão. Aconselhamos confirmar os resultados e propriedades finais com teste próprios. Para mais informação deve-se consultar a ficha técnica do produto.