Zortrax imprime en 3D un polímero conductor superresistente para el espacio

“Después de casi un año de esfuerzos de investigación y desarrollo, hemos alcanzado un hito importante”, según Zortrax. “Se han fabricado los primeros prototipos de piezas compuestas fabricadas con PEEK estándar y PEEK experimental eléctricamente conductor desarrollado por la ESA”.

Reemplazar metales con polímeros y hacer que las estructuras hagan más de una cosa son dos formas de ahorrar peso en la industria aeroespacial.

“En un avión o nave espacial estándar, es necesario incluir tanto elementos estructurales como cableado responsable de transferir energía o datos entre varios sistemas”, dijo el director de I + D de Zortrax, Michał Siemaszko. “Eso es lo que pretendemos solucionar con la impresión 3D de componentes PEEK con trayectorias eléctricamente conductoras. De esta manera, las partes estructurales pueden realizar al mismo tiempo funciones de transferencia de electricidad o datos sin penalización de peso incurrida por cables adicionales. Imagínese fundir una losa de acero sólido que también funciona como conector USB ".

Dicho esto, PEEK no es tan fuerte como el acero, pero desafía a algunas aleaciones de aluminio.

PEEK (poliéter éter cetona) es un costoso polímero resistente al vacío resistente a los productos químicos, físicamente fuerte, inventado originalmente por ICI (ahora Victrex) hace más de 30 años, que se ha desarrollado en diferentes formas, algunas de las cuales pueden funcionar hasta 250 ° C. Es notoriamente difícil de imprimir ya que, entre otras cosas, se deforma y encoge a menos que se procese a altas temperaturas cuidadosamente controladas.

La impresora utilizada fue Endureal de Zortrax, una impresora de doble extrusión que tradicionalmente se ha utilizado para co-imprimir un objeto y, en un polímero diferente, estructuras de soporte para mantener la integridad del objeto hasta que el objeto está completo.

Para la prueba de concepto, se modificó una impresora Endureal estándar para aumentar la rigidez del sistema de extrusión para una mejor precisión dimensional, su temperatura máxima de extrusión se aumentó a 480 ° C, la cámara de impresión a 200 ° C y la plataforma de construcción a 220 ° C. También se requirieron cambios en el firmware y el software para imprimir el compuesto de dos PEEK.

“Esperamos que las soluciones desarrolladas en proyectos como este lleguen a nuestras impresoras 3D de nivel de producción”, dijo el CEO de Zortrax, Rafał Tomasiak.

Y esto ya está sucediendo con las máquinas Endureal, que están recibiendo las actualizaciones de hardware para PEEK + PEEK. “Los clientes pueden estar seguros de que las impresoras que solicitaron vendrán listas para imprimir modelos compuestos después de una simple actualización de software cuando la tecnología alcance el nivel de producción”, según la compañía.

Impresora 3D Endureal:

• Volumen de construcción de 400 x 300 x 300 mm
• Extrusión 480 ° C
• Plataforma de construcción 220 ° C
• Cámara de 200 ° C
• Imprime materiales que incluyen PEEK y Z-PEI 9085 (polieterimida)

La investigación se debatió hoy en la conferencia científica FabAddComp celebrada en Lorient, Francia.