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Die auf dem Markt verfügbaren FDM/FFF 3D-Drucker für PEEK und ULTEM

Auf 7. Dezember 2020 von Kathrin J. veröffentlicht
ULTEM und PEEK 3D-Drucker

Die Materialien im Bereich des 3D-Drucks haben sich in den letzten Jahren ständig weiterentwickelt, um den Bedürfnissen der Industrie gerecht zu werden und haben sich somit in dessen physikalischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften stetig verändert. So hat die additive Fertigungsbranche begonnen, leistungsfähigere Materialien, anspruchsvollere Polymere mit hoher mechanischer Leistung und vor allem Beständigkeit gegenüber hohe Temperaturen zu entwickeln. Die PAEK-Gruppe (Polyaryletherketone), die PEEK und PEKK umfasst, und daneben PEI (Polyetherimide), von denen Sie wahrscheinlich den Markennamen ULTEM kennen, der in den 1980er Jahren von General Electric entwickelt wurde, werden heute hauptsächlich in Form von Filament für 3D-Drucker verkauft.

Dieser Artikel widmet sich PEEK und ULTEM FDM/FFF 3D-Drucker, obgleich es auch Drucker gibt, die auf anderen Verfahren beruhen. Diese beiden Super-Thermoplaste erfordern komplexere Druckparameter, eine Extrusionstemperatur von mehr als 350°C, eine beheizte Kammer und eine Druckplatte, die auf mehr als 100°C ansteigen kann. Diese technischen Einschränkungen erklären die relativ geringe Anzahl kompatibler 3D-Drucker auf dem Markt. Um Sie bei Ihrer Recherche zu unterstützen, hat 3Dnatives die besten FDM-3D-Drucker, die PEEK und ULTEM drucken können, in alphabetischer Reihenfolge zusammengestellt.

AON-M2 2020 von AON3D

Anfang dieses Jahres stellte der kanadische Hersteller dessen neue Hochleistungs-3D-Drucker, den AON-M2 2020, vor, der mit mehreren Kunststoffen, einschließlich PEEK und ULTEM, kompatibel ist. Er verfügt über ein großzügiges Druckvolumen von 454 x 454 x 640 mm. Die maximale Extrusionstemperatur liegt bei 470°C, die der Druckkammer bei 135°C und die des Heizbettes bei 200°C. Der Drucker bietet somit ein optimales Temperaturmanagement für das Drucken von Hochleistungsmaterialien und anderen technischen Thermoplasten. Er verfügt über zwei Extruder, die eine Geschwindigkeit von 500 mm pro Sekunde erreichen können. Der AON-M2 2020 ist ein Drucker, der mit vielen Filamenten verschiedener Marken wie Solvay, Kimya, SABIC oder sogar DSM kompatibel ist.

PEEK 3D-Drucker

Apium P220 von Apium

Apium ist ein deutscher Hersteller, der sich auf die Entwicklung von PEEK 3D-Drucker, darunter einer speziell für den medizinischen Bereich, spezialisiert hat. Der P220, dem wir uns heute widmen, ist ein industrieller 3D-Drucker, der Teile der Maße 205 x 155 x 150 mm fertigen kann. Sein Extruder kann sich auf bis zu 540°C erwärmen und seine Platte kann 160°C erreichen. Vor allem verfügt er über ein adaptives Heizsystem: Der Hersteller hat eine Vorrichtung vorgesehen, die bis auf 180°C, knapp über dem Druckbereich, ansteigt und einen Heißluftfilm bildet. Dadurch kann der Drucker die Haftung der Schicht und die Qualität der Oberfläche verbessern. Der Energieverbrauch wurde ebenso optimiert wie die Maschineneinrichtung. Apium P220 ist auch mit kohlefaserverstärktem PEEK und ULTEM kompatibel.

Fortus 450mc von Stratasys

Stratasys arbeitet seit über 25 Jahren intensiv daran, die Forschung und Entwicklung im Bereich 3D-Druck voranzutreiben. Es ist dem Unternehmen gelungen, PEEK und ULTEM 3D-Drucker wie beispielsweise den Fortus 450mc zu entwickeln. Einsatz kann dieser beispielsweise bei der schnellen Herstellung von stark nachgefragten Komponenten, Prototypen oder robusten, hochzuverlässigen Fertigungswerkzeugen finden. Der Fortus 450mc, ist in der Serie der Drucker, der das Drucken von technischen Thermoplasten (PC) ermöglicht, was eines der Gründe für die Spitzenposition des amerikanische Unternehmens in der Branche ist.

ULTEM und PEEK 3D-Drucker

Funmat Pro 610HT von Intamsys

Das in Shanghai ansässige Unternehmen Intamsys ist auf 3D-Drucklösungen für Hochleistungsmaterialien spezialisiert. Das Unternehmen stellt die Serien FUNMAT HT und FUNMAT PRO HT her. Der FUNMAT Pro 610HT, eine seiner neuesten Versionen, ist in der Lage, Materialien wie PEEK, PEKK, ULTEM zu verarbeiten. Er ist zudem mit einem zweifachen Extruder, der bis zu 500°C erreichen kann, und einer Heizkammer mit bis zu 300°C ausgestattet. Im Vergleich zu anderen Modellen handelt es sich um einen relativ großen Drucker mit einem Bauvolumen von 610 x 508 x 508 mm. Teile, die mit diesem 3D-Drucker hergestellt werden, sind perfekt für die Automobil-, Luft-, und Raumfahrt-, Öl-, und Gas-Branche geeignet. Der Hersteller erklärt außerdem, dass die Druckerkammer optimiert wurde, um eine Verformung der Teile zu verhindern, indem während des gesamten Konstruktionsprozesses eine konstante Temperatur beibehalten wird. Dies ermöglicht den Druck von Teilen mit hoher mechanischer Festigkeit.

HSE 180-S HT von Essentium

Essentium bietet industrielle 3D-Drucklösungen, die von 3D-Druckern bis hin zu Materialien reichen. Der HSE 180-S HT stellt einen Hochleistungsdrucker für die Herstellung von Hochdruckformwerkzeugen, Hochtemperaturschablonen und -zubehör, Steckverbindern und Funktionsteilanwendungen dar. Er basiert auf FDM- und kann er zur Herstellung dieser Teile Hochleistungspolymere verarbeiten. Das Druckvolumen beträgt 690 x 500 x 600 mm, die Düse kann eine Temperatur von 550°C und das Bett etwa 200°C erreichen. Der HSE 180-S HT verfügt über eine geschlossene Kammer mit mehreren Infrarotstrahlern, die den Raum sofort auf 180ºC aufheizen kann. Laut Essentium kann der Drucker Teile bis zu 15-mal schneller herstellen als die Konkurrenz. Industrien, für die diese Lösung sinnvoll ist, sind Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, Herstellung von Halbleiterbauelementen sowie Öl und Gas.

PEEK 3D-Drucker

Industry F420 von 3DGence

Die INDUSTRY F420 ist eine Industriemaschine, die im November 2019 von 3DGence auf den Markt gebracht wurde. Diese professionelle Lösung kann eine breite Palette von Materialien von ABS bis PEEK, PEKK oder ULTEM verarbeiten. Sie verfügt über eine aktiv beheizte Kammer, die 180°C erreichen kann, und einen Extruder, der auf 500°C ansteigen kann. Mit modularen Druckköpfen, einer maximalen Produktionskapazität von 380 x 380 x 420 mm und einer hohen Druckgeschwindigkeit von bis zu 400 mm/s ist sie die perfekte Wahl für eine schnelle Produktion. Im Gegensatz zu den Lösungen anderer Hersteller verfügt der F420 über mehrere Funktionen, die das Benutzererlebnis verbessern und gleichzeitig den Druckprozess erleichtern. Dazu gehören ein beheiztes Filamentfach mit automatischer Materialerkennung, ein Luftfilter in Industriequalität und ein Signalmast. All dies kann online über die 3DGence Cloud verwaltet werden.

PEEK 3D-Drucker

MAGIC-HT-MAX von IEMAI 3D

Der Anfang dieses Jahres eingeführte MAGIC-HT-MAX stammt vom asiatischen Hersteller IEMAI 3D. Der Drucker ist in der Lage, Hochleistungsteile herzustellen und verwendet die FDM-Technologie zur Fertigung von einer Bandbreite von mehr als 16 verschiedenen Materialien ( darunterPEEK, PEKK, ULTEM, …). Er verfügt über ein Druckvolumen von 500 x 500 x 700 mm und eine beheizte Platte, die 180ºC erreicht. Darüber hinaus integriert er ein Flüssigkeitskühlsystem und die Möglichkeit, den Druck bei Stromausfall wiederherzustellen und fortzusetzen. Obwohl es sich bei dem Drucker um eine Industriemaschine handelt, hat  sich der Hersteller darauf spezialisiert, erschwingliche Lösungen für die additive Fertigung zu bieten.

miniFactory Ultra von miniFactory

Der finnische Hersteller Minifactory ist besonders für dessen Hochtemperatur 3D-Drucker bekannt. Der minifactory Ultra verfügt über ein Bauvolumen von 330 x 180 x 180 mm. Sein Extruder kann eine Temperatur von bis zu 470 Grad Celsius erreichen und ist somit in der Lage, Materialien wie beispielsweise ULTEM, PEEK, PAEK, PPS und PA zu schmelzen.  Das neuste Modell verfügt über zwei dieser Extruder. Besonders ist im Bezug auf die Temperatur, dass der MiniFactory Ultra über eine besonders gute Isolation des Bauraumes verfügt, weshalb niedrigere Temperaturen als bei anderen Druckern eingestellt werden müssen, um Hochleistungsmaterialien zu verarbeiten. Zudem ist der Drucker mit einem großen Touchscreen ausgestattet, der die Steuerung besonders einfach mach. Er ist ab 45.000 Euro zu erwerben.

PEEK 3D-Drucker

One+400 Xtreme von Roboze

Der italienische Hersteller Roboze hat dem Roboze One +400 Stemme einen Nachfolger des Roboze ONE +400 mit einem Bauvolumen von 300 x 250 x 220 mm auf den Markt gebracht.  Der Drucker wurde von Aniwaa mit dem Preis „Best PEEK 3D Printer 2019“ ausgezeichnet. Dieser FFF 3D-Drucker überzeugt besonders damit, das er mit einer Temperaturbeständigkeit von 450 Grad Celsius in der Lage ist, Materialien wie PEEK, PEI, PP und Carbon PA zu drucken. Der Roboze One+400 Xtreme soll in der Lage sein, noch präziser und 20% schneller als das Vorgängermodell zu drucken. So ist Drucker in der Lage, bis zu 4000 mm pro Minute zu drucken und das bei einer verringerten Lautstärke.

Spectral 30 von 3ntr

Der italienische Hersteller 3ntr hat eine Maschine entwickelt, die mit PEEK, ULTEM aber auch PPS kompatibel ist. Es ist mit einem leistungsfähigen elektronischen System ausgestattet, um die Temperatur optimal zu steuern und so die Herstellung komplexer Teile mit hohen mechanischen Eigenschaften zu ermöglichen. Der 3D-Drucker hat ein Volumen von 300 x 300 x 300 mm, vier Extruder mit einem Temperaturbereich bis 500°C, eine Kammer bis 250°C und ein beheiztes Fach zur Lagerung von Hochleistungsthermoplasten. Die Schale kann auf bis zu 300°C erhitzt werden.

T850 P von Tractus 3D

Das niederländische Unternehmen Tractus 3D hat sich auf die Entwicklung von Delta-Druckern spezialisiert. Das selbstgesteckte Ziel des Unternehmens ist es, möglichst kostengünstige Drucker für industrielle Anwendungen zu entwickeln. Mit seinem zweiten 3D-Drucker der DESK-Serie ist es dem Unternehmen gelungen, einen Drucker zu entwickeln, der auf FDM basiert und mit seinen Abmessungen von 550 x 476 x 1140 mm auch in ein Büro passt. Er kann Materialien wie PLA, PEEK und ULTEM verarbeiten. Der Extruder des T850 kann auf bis zu 300°C beheizt werden und ist somit in der Lage, Materialien wie PEEK zu schmelzen. Nach Angaben des Herstellers benötigt der Extruder weniger als 90 Sekunden, um diese Temperatur zu erreichen. Hinsichtlich der Druckgeschwindigkeit ist der T850 P in der Lage, bis zu 450 mm pro Sekunde bei einer Auflösung von 10 Mikrometern zu drucken.

Zortrax Endureal von Zortrax

Im vergangenen Jahr stellte der polnische Hersteller seine neue Maschine namens Endureal vor. Mit einem Druckvolumen von 400 x 300 x 300 mm und einer maximalen Präzision von 100 µm auf der Z-Achse, ist sie mit einem Doppelextruder und einer Aluminiumplatte ausgestattet, um die Haftung des Hochleistungsmaterials zu verbessern. Zu den Merkmalen gehört ein fortschrittliches Wärmemanagement zur leichteren Kontrolle der Kammer- und Extrusionstemperatur. Darüber hinaus gibt es 17 Sensoren, so dass der Benutzer seinen Druckauftrag in Echtzeit überwachen und im Falle eines Maschinenausfalls alarmiert werden kann. Zortrax bietet eine eigene Reihe von Materialien an, darunter Z-PEEK, das verschleiß- und abriebfest ist; Z-PEI 9085 für die Luft- und Raumfahrt, Z-ESD und Z-ULTRAT Plus. Die Zortrax Endureal ist eine ideale Industriemaschine für die Entwicklung von Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt und in der Medizin.

Haben Sie bereits mit Hochleistungsmaterialien wie PEEK gedruckt? Falls ja, dann mit welchem 3D-Drucker? Lassen Sie es uns wissen! Möchten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach? Registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter und folgen Sie uns auf Facebook und Twitter um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Außerdem sind wir auch auf LinkedIN und auf Youtube zu finden!

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