随着大型飞机、轨道客车、汽车工业、医疗和国防军工产业的发展，对于以PEEK为代表的特种工程塑料需求也在不断提高，尤其在提升高性能产品的生产和加工能力方面的要求十分迫切。3D打印高强度塑料省去了制造模具的时间和成本，大幅缩短了制造周期，在面对交付周期短的需求时，针对特殊设计和原型验证，尤其是针对高强度、耐高温、腐蚀等苛刻使用工况，采用PEEK打印是一个非常明智的选择。但是想要成功打印PEEK等高性能材料也是具有挑战性的。
本期，来共同了解工业级3D打印机在加工PEEK等高性能材料方面的情况，并通过INTAMSYS-远铸智能的FUNMAT PRO 410这款智能多材料工业级3D打印机来了解基于材料挤出的3D打印技术如何成就工程塑料的快速制造。
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增长中的3D打印塑料消耗量
从金属到高性能材料的转换目前是航空航天市场的一个既定趋势。其中PAEK聚合物被证实是用于制造承重和非承重飞机支架的一个理想选择，适应对于部件的各种要求，兼顾强度和延展性，具有耐腐蚀性，易燃性/发烟率/毒性低，同时还保持绝缘性。根据SmarTech的预测PAEK类材料将成为先进热塑性塑料3D打印领域利润最高的领域，预计到2026年,PAEK类3D打印的总收入为11.81亿美元，占聚合物3D打印总收入的19% ，占所有专业级/工业级聚合物3D打印机所打印的工程级材料打印量的8%以上。
2020年全球塑料3D打印材料消耗及2025年预测（单位：吨）
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灵活与复杂的结合
与其他 INTAMSYS-远铸智能的产品组合一样，FUNMAT PRO 410是工业级智能双喷头高温3D打印机，打印尺寸可达305*305*406mm，可处理多种复杂结构。该系统专为航空航天、汽车和能源等领域的工程级零件而设计，其为市场创造的价值主要来自其广泛的材料能力。FUNMAT PRO 410能够加工各种高性能长丝，可以打印PEEK, PEEK-CF, PEKK, ULTEM, PPSU等高性能材料，还可以打印像PA, PC, ABS, PETG这样的工程塑料。
FUNMAT PRO 410 设备细节
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- 工业级应用
内置的线性导轨及高性能定向驱动让FUNMAT PRO 410可实现高速度, 高精度3D打印，FUNMAT PRO 410双喷头温度可达500℃，平台温度可达160℃，腔室温度可达90℃。
构建室本身可以加热到 90°C，并配备活性炭 H13 HEPA 过滤器，以确保室内安全运行。但是，FUNMAT PRO 410 仍应始终在通风良好的地方使用。平台温度可达160℃，这对于避免打印的产品底部翘曲和分层问题至关重要。INTAMSYS 选择的打印表面是磁性的、可拆卸的玻璃板。
在连接方面，用户可以在 SD 卡、Wi-Fi 和以太网之间进行选择。该系统甚至还配备了额外的功能，如长丝堵塞/缺失警告和电源故障恢复，使日常 3D 打印工作流程更加愉快。
- 注重用户体验
FUNMAT PRO 410 的亮点在于该系统的打印头配备了双挤压装置、定制的液体冷却组件、以及最高温度为 500°C 的 CuCrZr 喷嘴。此外，远铸智能集成了两个 San Ace 40T 宽温范围风扇来冷却挤出后的长丝，并且有两个吹扫罐便于喷嘴清洁。
打印头是一个直接驱动系统，这意味着将长丝供应到喷嘴的电机直接安装在打印头本身中（尽管打印料仓也有两个电机来帮助进料），这意味着FUNMAT PRO 410 还能够更好地处理复杂和灵活的细丝，这是此类工业级打印机的优先事项。
FUNMAT PRO 410的一个非常值得注意的特点是可加热的打印料仓――在高温打印机上并不总是看到这一点。打印料仓位于构建室下方，是一个湿度受控的环境，用于一次存储多达两个材料线轴。它可以加热到 70°C，最终用于防止活性长丝吸收任何水分，从而大大提高长期打印性能。
FUNMAT PRO 410 设备注重用户体验，正面的 7 英寸全彩触摸屏提供了操作需要的所有功能，包括床校准、长丝加载和构建管理。该系统包含在精致的用户界面中，具有直观的菜单和几种不同的语言选项。
- 调平
想要高质量的 3D 打印，一个适当水平的构建板是必不可少的，一般的经验法则是在喷嘴和打印表面之间留下一张纸那么厚的间隙。FUNMAT PRO 410 标配一个水平传感器，直接安装在打印头中，用户可以在两种不同的床水平方法之间进行选择：手动和自动。
由触摸屏引导的手动方法让用户调整构建板下方的四个弹簧加载旋钮，每个旋钮都会改变床的平整度。虽然这个过程相对漫长，但运作良好。
另一方面，自动调平方法利用安装在打印头中的传感器，借助包装盒中提供的金属水平尺，系统测量构建板上三个不同点的位置，从而使打印机能够确定平台与真实 XY 平面的相对位置。然后，使用此偏移量通过在打印过程中升高或降低 Z 轴来执行实时补偿。可以将手动校准和自动调平结合起来以获得最佳结果。