PEKK 1,75mm View larger

PEKK

Nanovia

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Material avançado resistente mecanicamente, resistente a elementos químicos e retardador de chama.

O PEKK (PolyEtherKetoneKetone) considera-se um polímero avançado da engenharia que pertence à família dos PAEK. O PEKK ganhou-se um posto entre os materiais mais potentes dentro de impressão 3D FDM/FFF, entre os quais estão o PEKK CF, o PEI e o PEI CF. Além disso, este material compete a nível geral com os termoplásticos mais utilizados na indústria da engenharia (polissulfonas, sulfetos de polifenileno e policetonas).

Apoiando-se na grande experiência e nos seus muitos anos de investigação, o grande fabricante francês Nanovia obteve o PEKK JNM 2712. O JMN 2712 comporta-se de maneira estável em todos os âmbitos o que permite a sua utilização em uma impressora 3D FDM. A seguir observa-se a estrutura molecular do JNM 2712.

JNM 2712

Imagem 1: PEKK JNM 2712. Fonte: Nanovia

O filamento PEKK apresenta todas as qualidades que um material avançado requer. A resistência térmica é bastante alta em comparação aos materiais mais comuns da impressão 3D, tendo uma temperatura de transição vítrea de 180ºC e uma temperatura de fusão de 300ºC. A principal vantagem, com respeito a outros materiais (NylonStrong), é que a estas temperaturas as propriedades mecânicas quase não variam. Isto é como a sua grande estabilidade dimensional mantém a forma estrutural inclusive ao elevar a temperatura, algo impensável com a maioria de materiais existentes na impressão 3D FDM/FFF. Estas qualidades são utilizadas para realizar ferramentas de moldo por injeção de ciclo curto, ferramentas de laminado de fibra de carbono e outro tipo de formas que estão submetidos a elevados valores de pressão e temperatura (Autoclave). Dentro deste tipo de formas de alta resistência  estão os utilizados para o processo de vulcanização de plásticos, como a borracha. Graças ao PEEK podem-se realizar formas de maneira mais rápida, singela e barata que as atuais formas de aço.

A principal vantagem deste material com respeito a outros da mesma família é que a resistência química. Os valores de resistência a elementos químicos são superiores inclusive aos do PEI e PEI CF. O PEKK é resistente a uma grande lista de fluídos: hidrocarbonetos halógenos (benzeno), fluidos automotivos (líquido refrigerante), álcool e soluções aquosas (água do mar). Esta qualidade junto à sua baixa densidade (1.27 g/cm3) e a ser um material retardante de fogo, faz com que o PEKK seja um material muito comum para realizar peças finais de partes de motores no campo da aeronáutica e da automotivo pelas que decorrem líquidos, azeites e gases.

Algo muito importante à hora de fabricar peças para a engenharia é que não interfira nem produza derivações de correntes elétricas. O PEKK apresenta uma grande estabilidade dielétrica (resistência a transformar-se em condutivo um material isolante da eletricidade) podendo fabricar peças isolantes para circuitos eletrónicos ou carcaças para tomadas de corrente elétrica. Designadamente, a aplicação deste material em circuitos eletrónicos é ideal para assegurar o funcionamento, já que o PEKK é um material com uma grande capacidade de dissipação do calor e da frequência.

No apartado de propriedades mecânicas o PEKK destaca ao reunir altos valores de resistência em todos os campos. O Módulo de Young (Módulo de tração) do PEKK (2900 MPa) é superior ao dos materiais técnicos da impressão 3D em mais de 30%; Nylon-Fibra de Carbono CF15 (500 MPa), PC-Max (2048 MPa), Nylon PolyMide COPA (2223 MPa). O Módulo de Flexão do PEKK é de 3000 MPa, superando de novo a todos os materiais convencionais e técnicos da impressão 3D; Nylon PolyMide COPA (1667 MPa), ABS Premium (2000 MPa), PC-Max (2044 MPa). Em caso de precisar um material com maiores valores de resistência mecânica recomenda-se utilizar PEI, PEI CF, GF30-PP ou GF30-PA6.

Alongamento ao rompimento (%) 5.4
Resistência à tração (MPa) 128
Módulo de tração (MPa) 2900
Resistência à flexão (MPa) 128
Módulo de flexão (MPa) 3000
Temperatura de amolecimento (ºC) 139
Usinável Usinável
Resistência à vibração Resistência à vibração
Isolador de eletricidade Isolador de eletricidade
Ignífugo Ignífugo
Resistência à umidade Resistência à umidade
Resistência química Resistência química
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Para empregar o PEKK precisa-se uma grande experiência no setor da impressão 3D e uma impressora 3D qualificada para isso, já que se requer de uma temperatura de extrusão de 370-400ºC, uma temperatura de base de 150ºC e uma temperatura de câmara de 80ºC, por isso se recomenda utilizar impressoras 3D industriais como a 3NTR A2 ou a 3NTR A4 que cumprem com todos os requisitos. Para assegurar uma boa adesão à base de impressão recomenda-se utilizar uma lâmina de PEI e assim evitar o efeito warping.

Pós-processado:

Durante a impressão das peças desejadas com PEKK geram-se tensões internas, igual que em qualquer tipo de plástico, que se podem transformar em rompimentos ou deformações indesejados. Eliminar estas tensões é muito singelo e só se precisa um forno de ar quente e seguir os seguinte 5 passos:

1º- Colocar as peças no forno a temperatura ambiente (20ºC).

2º- Aquecer o forno a 150ºC durante 1 hora.

3º- Uma vez passada 1 hora, subir a temperatura a 200ºC e deixar decorrer uma hora mais.

4º- Baixar de novo a temperatura a 150ºC durante 30 minutos.

5º- Uma vez passados os 30 minutos apaga-se o forno e deixa-se arrefecer até temperatura ambiente as peças dentro do forno.

Este processo deve ser realizado por pessoal qualificado.

Informação geral
Fabricante Nanovia (França)
Material PEKK
Formato Pack de 50 g
Bobina de 500 g
Densidade 1.27 g/cm3
Diâmetro de filamento 1.75 ou 2.85 mm
Tolerância de diâmetro ±0,05 mm
Longitude filamento ±163 m (Ø 1.75 mm-0.5Kg)
±61 m (Ø 2.85 mm-0.5Kg)
Cor Natural
RAL/Pantone  -
Propriedades de impressão
Temperatura de impressão 370-400ºC
Temperatura cama de impressão 150ºC
Temperatura de câmara 80ºC
Ventilador de capa Não aconselhável
Velocidade de impressão recomendada 40-100 mm/s
Diâmetro nozzle >0.4 mm
Propriedades mecânicas
Resistência ao impacto Izod -
Resistência ao impacto Charpy -
Alongamento ao rompimento (ISO 527) 5.4%
Resistência à tração -
Módulo de tração (ISO 527) 2900 MPa
Resistência à flexão (ISO 178) 128 MPa
Módulo de flexão (ISO 178) 3000 MPa
Dureza superficial  -
Propriedades térmicas
Temperatura de amolecimento (ISO 306) 139ºC
Temperatura de fusão 305ºC
Inflamabilidade (UL 94 @0.8mm) Clase V-0
Propriedades específicas
Transparência -
Informação adicional
HS Code 3916.9
Diâmetro exterior bobina 200 mm
Diâmetro buraco interior bobina 52 mm
Largo bobina 55 mm


* 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.

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