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

Die Anwender der additiven Fertigung sind zunehmend auf der Suche nach technischen Materialien, die ihren Anforderungen und Einschränkungen gerecht werden. Wir haben gesehen, dass der Markt für Materialien in den letzten Jahren exponentiell gewachsen ist, mit dem Ziel, bessere Lösungen anzubieten. Dies gilt beispielsweise für das Segment der Hochleistungsthermoplaste, die Sie besser unter den Bezeichnungen PEEK, PEKK oder PEI kennen. Sie werden hauptsächlich in Form von Filamenten vermarktet und weisen recht beeindruckende chemische und mechanische Eigenschaften auf, die manchmal an bestimmte Metalle heranreichen. Allerdings sind sie auch mit komplexeren Druckparametern verbunden, wie z. B. einer Extrusionstemperatur von über 350 °C, einer beheizten Kammer und einer Druckplatte, die auf über 100 °C erhitzt werden kann. Diese technischen Einschränkungen erklären die relativ geringe Anzahl an kompatiblen 3D-Druckern auf dem Markt. Um Ihnen bei Ihrer Suche zu helfen, hat 3Dnatives heute die FDM 3D-Drucker, die diese PEEK– und ULTEM-Materialien drucken können, in alphabetischer Reihenfolge zusammengestellt.

AON3D Hylo™, industrieller 3D-Drucker

Der in Nordamerika gefertigte und gezielt für Hochleistungspolymere entwickelte Hylo™ PEEK- & ULTEM™-3D-Drucker von AON3D verbindet die Flexibilität und Kostenvorteile offener Materialien mit der Benutzerfreundlichkeit und Wiederholgenauigkeit, die man sonst von vollständig integrierten, geschlossenen Systemen kennt. Durchgängige Hardware-Automatisierung, integrierte Prozessüberwachung, KI-gestützte Multiphysik-Prozessoptimierung und die branchenweit erste Echtzeit-Fehlererkennung sorgen gemeinsam für gleichbleibende Bauteile in Produktionsqualität und benötigen dabei nur minimale Eingriffe durch den Bediener. Mit einem Bauraum von 450 × 450 × 650 mm und einer aktiv beheizten Kammer von 250 °C ermöglicht Hylo die Fertigung großformatiger Werkzeuge und Endanwendungsbauteile mit herausragenden mechanischen Eigenschaften – und das noch am selben Tag.

(Bild: AON3D)

Der ALTRA 280 3D-Drucker von BigRep

Der ALTRA 280 von BigRep ist ein industrieller FDM-Drucker für Hochleistungsmaterialien mit einer großen Druckkammer und der Möglichkeit, bis zu vier Extruder hinzuzufügen. Im Einzelnen verfügt die Maschine über eine Druckkammer von 500 mm x 700 mm x 800 mm (280 Liter Druckvolumen), die die Herstellung komplexer Prototypen und Endteile ermöglicht. Die Druckkammer und der Drucktisch erreichen Temperaturen von bis zu 180°C, was die Verwendung von Hochleistungsmaterialien wie ULTEM 9085 und PEEK ermöglicht. Während des Drucks fungiert die Kammer auch als Härtesystem, das die mechanischen Eigenschaften, die Funktionalität und die Maßhaltigkeit der Teile verbessert. Die vier DSX (Direct Synchronised Extruders) sind in der Lage, bei 450°C bis zu 20 kg in einem Zyklus zu drucken und bieten eine unterbrechungsfreie Produktion mit zwei entsprechenden Backup-Extrudern. Jeder DSX verfügt außerdem über integrierte Kühlkanäle und mehrere Sensoren zur Überwachung und Steuerung. Die Maschine eignet sich für Anwendungen in Hochleistungsindustrien wie der Luft- und Raumfahrt, aber auch für die Herstellung von robusten, geometrisch komplexen Werkzeugen und Funktionsprototypen.

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.

EXT 220 MED 3D-Drucker von 3D Systems

Der 3D-Drucker EXT 220 MED von 3D Systems kann nicht nur mit Hochleistungspolymeren wie PEEK, PEKK PPSU verwendet werden, sondern ist auch speziell für die Herstellung medizinischer Implantate konzipiert. Er ist derzeit die einzige Plattform, die sowohl über einen integrierten Reinraum als auch über eine Temperaturkontrolle verfügt und somit auch für den Einsatz in Krankenhäusern geeignet ist. Der Drucker hat ein Bauvolumen von Ø 220 x 160 cm und verfügt über Funktionen wie eine vollständig steuerbare Baukammerheizung, eine laminare Luftströmung für eine homogene Temperaturverteilung, ein adaptives lokales Temperaturmanagement und eine Optimierung für Reinräume sowie eine Validierung nach ASTM F2026 und eine Kompatibilität mit Hochleistungspolymeren, die ihn perfekt für den Einsatz in medizinischen Bereichen machen. Es wurde bereits für Anwendungen wie kraniomaxillofaziale Implantate, Geräte für die interkorporelle Fusion, Trauma-Knochenplatten-Versuchsimplantate und Retraktorblätter verwendet. Die maximale Betriebstemperatur beträgt 500°C für die Düse, 300°C für die Bauplatte und 250°C für die Baukammer.

Der F3300 von Stratasys

Stratasys, das führende Unternehmen im 3D-Druck, welches seit über 25 Jahren die Forschung und Entwicklung in diesem Bereich vorantreibt und prägt, hebt den industriellen FDM-3D-Druck mit dem F3300 auf ein neues Level. Der F3300 bietet bis zu doppelte Geschwindigkeit und Durchsatzleistung im Vergleich zu herkömmlichen FDM-Druckern und senkt dabei die Gesamtkosten pro Teil durch effizientere Materialnutzung und erhöhte Teileausbeute. Mit modernsten Hardware- und Softwarelösungen steigert er zusätzlich die Produktivität und Druckzuverlässigkeit, was den Drucker ideal für Branchen wie Automobil, Luft- und Raumfahrt, allgemeine Fertigung und Medizin macht. Darüber hinaus reduziert der F3300 den Druckaufwand durch benutzerfreundliche Funktionen wie die Autokalibrierung, wodurch die zeitintensive manuelle Kalibrierung entfällt. Auch ist der Drucker in der Lage, eine Vielzahl von Materialien zu verarbeiten, darunter ASA, FDM Nylon 12CF sowie ULTEM™ 9085 und Antero 800NE, ein PEKK-basiertes Material. Außerdem besitzt er eine Baugröße von 600 x 600 x 800 mm und wiegt 1360 kg.

(Bild: Stratasys)

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.

(Bild: Intamsys)

HP Industrial Filament 3D-Drucker 600 HT

Der HP Industrial Filament 3D-Drucker 600 HT wurde für zuverlässige, wiederholbare Leistung bei hohen Temperaturen in anspruchsvollen Industrieumgebungen entwickelt. Zu den wichtigsten Merkmalen zählt eine vollständig geschlossene, aktiv beheizte Kammer mit Temperaturen bis zu 195 °C. Hinzu kommt ein modulares System austauschbarer Druckköpfe, die je nach Materialanforderung auf bis zu 280 °C, 360 °C oder 500 °C erhitzt werden können. Unterstützt durch duale High-Speed-Extrusion ermöglicht dieses Design die Verarbeitung technischer Werkstoffe und fortschrittlicher Hochleistungswerkstoffe, darunter ABS, PC, PEI, PA-CF, PEEK und PAEK.

Zu den zentralen Stärken dieses Systems zählt die offene Materialplattform, die den Einsatz sowohl spezialisierter HP-Filamente als auch von Materialien von Drittanbietern erlaubt. Dazu kommt die vollständige End-to-End-Rückverfolgbarkeit durch NFC-markierte Spulen. Darüber hinaus bietet der Drucker eine robuste Prozessstabilität und -zuverlässigkeit durch präzise Druckerüberwachung und automatisierte Diagnosen. Er verfügt außerdem über Cybersicherheitsfunktionen für den sicheren Betrieb in Industrieunternehmen und ist mit einem optionalen Materialmanagementsystem (MMS) kompatibel. Dieses übernimmt die automatisierte Trocknung, Lagerung und das hochleistungsfähige Nachtempern von Materialien.

(Bild: HP Additive Manufacturing Solutions)

INDUSTRY 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.

(Bild: IEMAI 3D)

miniFactory Ignite

Mit dem IGNITE bietet miniFactory eine industrielle 3D-Drucklösung mit sehr gutem Preis-Leistungs-Verhältnis. Ziel es Unternehmens ist es ganz klar, High Performance Technologie zum besten Preis und in bester Qualität anzubieten. Der IGNITE bietet dazu einerseits eine großzügige Baufläche (600 x 400 x400 mm), andererseits eine große Auswahl an Materialien. Mit dem IGNITE können Sie unter anderem: ULTEM AM9085F™, PACF, ABS, ASA, PEKK-A, PVDF, PEEK und PEKK verarbeiten. Der Drucker verfügt über einen beheizte Kammer und eine integrierte Station zum Trocknen der Filamente. Außerdem können aufgrund des Doppelextruders bequem Stützstrukturen gedruckt werden. Der Drucker eignet scih für Prototypen, großformatige Modelle und Endverbrauchsteile. Um die Qualität während des Druckvorgangs zu kontrollieren, kann der Drucker per Fernsteuerung kontrolliert werden und es gibt eine Layer-by-Layer-Prüfung.

(Bild: Ignite)

Die A150-Serie 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.

(Bild: 3ntr)

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