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

Am 16. September 2022 von Kathrin J. veröffentlicht

Die technischen 3D-Druckmaterialien haben sich in den letzten Jahren ständig weiterentwickelt und erfüllen die Nachfrage von Fachleuten und Herstellern, die nach Lösungen für ihre physikalischen, mechanischen und chemischen Probleme suchen. Daher hat der Markt für additive Fertigung begonnen, fortschrittlichere Materialien, anspruchsvollere Polymere, die eine hohe mechanische Leistung und vor allem eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen, aufzunehmen. Als Filament für 3D-Drucker vermarktet werden derzeit PAEK (Polyaryletherketone), eine Familie, zu der auch PEEK und PEKKK gehören, sowie PEI (Polyetherimide) mit dem Handelsnamen ULTEM, das in den 1980er Jahren von General Electric entwickelt wurde.

Heute werden wir uns PEEK- und ULTEM-Maschinen mit FDM-Technologie ansehen. Nicht zu vergessen, dass es inzwischen auch Lösungen auf Pulverbasis gibt. Diese beiden Superthermoplaste erfordern komplexere Druckparameter, nämlich eine Extrusionstemperatur von mehr als 350 °C, eine beheizte Kammer und eine Druckplatte, die auf mehr als 100 °C ansteigen kann. Dies sind die technischen Zwänge, die die relativ geringe Anzahl kompatibler 3D-Drucker auf dem Markt erklären. Um Ihnen bei Ihrer Suche zu helfen, hat 3Dnatives die besten FDM-3D-Drucker, die diese PEEK- und ULTEM-Materialien drucken können, in alphabetischer Reihenfolge zusammengestellt.

AON-M2 2020 von AON3D

Der kanadische Hersteller AON3D hat den AON M2+ entwickelt, die fünfte Generation von Hochtemperatur-3D-Druckern des Unternehmens. Die Maschine ermöglicht den Zugang zu Hochleistungsmaterialien wie PEEK und ULTEM. Der Drucker ist mit zwei unabhängigen Extrudern ausgestattet, die bis zu 500°C erhitzen können. Die Extruder sind aus rostfreiem Stahl gefertigt und mit Glas- und Kohlefasern kompatibel. Die Druckplatte kann auf 200°C erhitzt werden. Schließlich kann die Druckkammer auf bis zu 135°C aufgeheizt werden. Die Eigenschaften von AON M2+ machen die endgültigen Modelle widerstandsfähig gegen Stöße, Hitze, Chemikalien und Verschleiß. Das größte Produktionsvolumen in seiner Klasse beträgt 450 x 450 x 640 mm. Die höchste Schichtdicke liegt bei bis zu 0,05 mm und die Verfahrgeschwindigkeit bei bis zu 500 mm/s.

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.

Creabot PEEK-300

Der chinesische Hersteller Creatbot hat einen 3D-Drucker entwickelt, der PEEK-Teile herstellen kann. Seine Besonderheit besteht darin, dass es ein „Direktglühsystem“ integriert, d.h. ein Glühverfahren während des Drucks, um den Teilen die bestmögliche Qualität zu verleihen, ohne Verformung oder Rissbildung. Diese Technologie vermeidet zeitaufwändige Nachbearbeitungsschritte. Die Creabot PEEK-300 ist eine Doppelextrusionsmaschine, die auf bis zu 500°C erhitzt werden kann. Die Druckplatte kann auf bis zu 200°C erhitzt werden, während die Kammer 120°C erreicht. Sie bietet ein Druckvolumen von 300 x 300 x 400 mm bei Einfachextrusion (240 x 300 x 400 mm bei Doppelextrusion). Schließlich handelt es sich um ein relativ kompaktes Gerät, das mit einer Reihe von Funktionen ausgestattet ist, die den Druckprozess erleichtern.

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.

Essentium HSE 280i HT PEEK 3D-Drucker

Essentium bietet Lösungen für den industriellen 3D-Druck, von 3D-Maschinen bis zu Materialien. Das Unternehmen wurde 2013 mit dem Ziel gegründet, eine neue Generation von Extrusionswerkstoffen zu entwickeln, die sich durch Festigkeit, Flexibilität und Geschwindigkeit auszeichnen und die Zukunft der additiven Fertigung bestimmen. Im Jahr 2018 wurde es als End-to-End-Lösung auf den Markt gebracht, die sowohl technische als auch maschinelle Lösungen bietet. Der nächste PEEK 3D-Drucker, den wir Ihnen vorstellen, ist der erste Drucker, dessen duale Extruder sowohl von der X- als auch von der Y-Achse unabhängig sind (IDEX). Der Essentium HSE 280i HT ist in der Lage, Probleme in Bezug auf Geschwindigkeit, Haltbarkeit und Skalierbarkeit zu lösen.  Außerdem verfügt es über ein offenes Ökosystem, das von 96 % der Hersteller gefordert wird, da es ihnen eine größere Kontrolle ermöglicht. Was die technischen Daten dieses Druckers betrifft, so verfügt er über zwei Druckköpfe, eine beheizte Düse der Generation 5 von Hoozle mit einem Durchmesser von 0,4 bis 0,8, die 550 ºC erreicht. Es hat eine Größe von 1590 x 1350 x 2490 mm und ein Gewicht von 850 kg. In dem folgenden Video erfahren Sie mehr über den Essentium HSE 280i HT:

XINDUSTRY F421 von 3DGence

Der INDUSTRY F421 von 3DGence  ist ein 3D-Industrie-Drucker zum Drucken von hochbeständigen Polymeren wie ULTEM, PEEK und. PEKK. Er garantiert beste Qualität, Maßgenauigkeit und reproduzierbare Ergebnisse und überzeugt mit seiner Druckgeschwindigkeit von bis zu 400 mm/s und 1 Meter pro Sekunde. Diese macht den INDUSTRY F421 zu einem großartigen Werkzeug für Rapid Prototyping. Das große Druckvolumen von 380 x 380 x 420 mm erlaubt das Drucken großer Modelle in einem Ablauf. Der 3D-Drucker ermöglicht auch das Drucken von leistungsstarken Materialien, die zusätzlich verstärkt sind, um die so entstehenden Endteile noch langlebiger zu machen. Jede 3DGence INDUSTRY F421 kann mit Hardware ausgestattet werden, die das sichere Drucken von verstärkten Materialien ermöglicht. Das Filtrationssystem des INDUSTRY F421 bietet zudem eine extrem gute Filtrationsleistung, die bei mit FFF-Technologie betriebenen Druckern nicht oft anzutreffen ist. Die fortgeschrittene dreistufige Filtrationseinheit hält Makropartikeln, Nanopartikeln (VOC, UFP), Lösungsmitteldämpfe oder schädliche Gase zurück und ermöglicht so die Benutzersicherheit und der Kontinuität des technologischen Prozesses.

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

La serie A150 von Orion AM

Orion AM ist ein Unternehmen, das sich der industriellen additiven Fertigung für fortschrittliche Anwendungen unter Verwendung von für die Luft- und Raumfahrt geeigneten Polymeren widmet. Es sollte daher nicht überraschen, dass die A150-Serie mit Hochtemperatur- und Hochleistungspolymeren wie PEEK und PEKKK kompatibel ist. Dieses fortschrittliche industrielle additive Fertigungssystem ermöglicht den 3D-Druck mittels Thermal Radiation Heating, einem Verfahren, das Wärmestrahlung in alle Richtungen nutzt, um das gedruckte Objekt effektiv auf bis zu 300 °C zu erhitzen, so dass die entstehenden Teile überragende Festigkeitseigenschaften aufweisen. Das Druckbett hat eine maximale Temperatur von 300°C und der Extruder eine maximale Temperatur von 500°C. Darüber hinaus kann die Kammertemperatur dank des HRT 315°C erreichen, während die Temperatur des Schichtheizers 370°C erreicht. Die Lösungen sind kompatibel mit PEEK, PAEK, PEKK, PEI, ULTEM1010, ULTEM9085, ABS, PC, PA6, PA12 und PPSF/PPSU.

(Bild: Orion AM)

ARGO 500, der italienische PEEK 3D-Drucker

Der italienische 3D-Druckerhersteller Roboze hat sich mit seinem ARGO 500 auf die Produktion großer Teile und kundenspezifischer Chargen spezialisiert. 2017 auf den Markt gebracht, erreicht der 3D-Drucker eine maximale Extrudertemperatur von 550 Grad, 180 Grad für die Baukammer. Der für den professionellen Einsatz konzipierte 3D-Drucker hat eine Druckbettgröße von 500 x 500 x 500 mm und ein Gesamtgewicht von 1700 kg. Eine Besonderheit des ARGO 500 ist zweifellos die vollautomatische Regelung der Prozessvariablen: von der Nivellierung der Druckplatte über die Kalibrierung des Extruders bis hin zum automatischen Wechsel des Filaments: alles ist automatisiert und erfordert keine menschliche Hilfe. Darüber hinaus ist dieser 3D-Drucker mit Fernwartungsmodulen ausgestattet, die Ausfallzeiten reduzieren und damit die Produktivität erhöhen.

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 uns dazu gerne einen Kommentar da oder teilen Sie es uns auf FacebookTwitterLinkedIN oder Xing mit. Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter!

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