3D-Druck von PEEK-Ventilen

Der 3D-Druck bietet seine Vorteile beim Bedrucken von Polymeren für kritische Anwendungen. PEEK (Polyetheretherketon) für Ventilsitze ist eine solch wichtige Kombination aus Material und Anwendung. Das italienische Unternehmen Roboze gibt an, einen 3D-Drucker und einen Extrud entwickelt zu haben

Artikel von Lucien Joppen, Valve World
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Die erste Frage ist, warum PEEK für die additive Fertigung geeignet ist, in diesem Fall für die Herstellung von Ventilsitzen. Die Antwort liegt in ihren Funktionalitäten und dem darauf folgenden Preisniveau. Polyetheretherketon, ein halbkristallines thermoplastisches Polymer mit einer sehr stabilen chemischen Struktur, bietet zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Materialien. PEEK ist selbst bei hohen Temperaturen sehr widerstandsfähig gegen eine Vielzahl chemischer Umgebungen. Es kann nur in konzentrierter Salpetersäure oder Schwefelsäure gelöst werden. Darüber hinaus hat es eine lange Lebensdauer. Als hartes, starres und widerstandsfähiges Polymer hat es einen geringen Verschleiß, einen niedrigen Reibungskoeffizienten sowie geringere Wartungszyklen im Vergleich zu Metallkomponenten. Es ist auch gegen Hydrolyse beständig: PEEK kann über einen langen Zeitraum Wasser, hohem Druck und Dampf ausgesetzt werden, ohne dass es zu einer ernsthaften Verschlechterung kommt. Nicht zuletzt weist es eine hohe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen auf: PEEK behält seine Stabilität bei Dauertemperaturen von 245 ° C bei, ohne Schaden zu nehmen.

Kein leichtes Kunststück
Angesichts des Preisniveaus dieses Polymers kann der 3D-Druck eine interessante Option sein, um Kosten, (Produktions-) Zeit und Materialverschwendung zu reduzieren. Das Unternehmen gibt an, dass es die Hardware zum Drucken von PEEK-Anwendungen hat. Angesichts der Materialeigenschaften ist dies keine leichte Aufgabe. Aufgrund der hohen thermischen Beständigkeit von PEEK müssen die 3D-Produktionsmaschinen Temperaturen um 500 ° C erreichen, um extrudiert zu werden. Dies ist möglich dank der Entwicklung der von Roboze entwickelten und patentierten FFF-Technologie (Fused Filament Fabrication): dem Beltless-System. Die mechatronische Übertragung der X / Y-Achsen erfolgt direkt durch das Einsetzen von schraubenförmigen Zahnstangen in direktem Kontakt mit dem Ritzel. Diese Bauteile bestehen aus gehärtetem Stahl. Herkömmliche FFF-Systeme verfügen über Gummibänder, die unabhängig von der Art des Kautschuks letztendlich bei hohen Temperaturen laufen, was die Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit der gedruckten Teile beeinträchtigen könnte, so Roboze. Darüber hinaus hat das Roboze R & D-Team einen Ad-hoc-Extruder zum Bedrucken hochviskoser Materialien wie PEEK entwickelt. Der Roboze HVP-Extruder (Patent angemeldet, Hrsg.) Ist "ein technisches Juwel, das Ergebnis von Know-how und Know-how im Bereich R & D Roboze und dem CNC-Maschinenpark in Roboze 's Fertigungsstätte."