一、PEEK सामग्री की विशेषताएँ और अनुप्रयोग क्षेत्र
PEEK एक अर्ध-स्फटिकीय उच्च-प्रदर्शन बहुलक है, जिसका ग्लास संक्रमण तापमान 143 डिग्री सेल्सियस, गलनांक 343 डिग्री सेल्सियस और दीर्घकालिक उपयोग तापमान 260 डिग्री सेल्सियस है। यांत्रिक गुण: तन्य शक्ति 90-100MPa, प्रत्यास्थ मापांक 3.6GPa, बढ़ाव 15-30%। रासायनिक प्रतिरोध: सघन सल्फ्यूरिक अम्ल और सघन नाइट्रिक अम्ल को छोड़कर लगभग सभी रासायनिक माध्यमों में स्थिर। जैव-संगतता: ISO 10993 मानक के अनुरूप, दीर्घकालिक प्रत्यारोपण चिकित्सा उपकरणों में उपयोग किया जा सकता है। अनुप्रयोग क्षेत्र: चिकित्सा प्रत्यारोपण, एयरोस्पेस, पेट्रोकेमिकल, ऑटोमोबाइल उद्योग। FDM प्रिंटिंग के लाभ: जटिल संरचनाओं का एकीकृत निर्माण, उच्च सामग्री उपयोग दर, बिना मोल्ड के तेज़ डिलीवरी, छोटे बैच के कस्टमाइज़ेशन के लिए उपयुक्त।
二、FDM प्रिंटिंग PEEK के लिए उपकरण आवश्यकताएँ
PEEK का उच्च गलनांक और स्फटीकरण विशेषताएँ FDM उपकरणों पर कड़ी आवश्यकताएँ रखती हैं। नोज़ल तापमान: 380-420 डिग्री सेल्सियस, हॉट एंड सामग्री: पूर्ण-धातु हॉट एंड, हीटिंग ब्लॉक सामग्री: तांबा या स्टेनलेस स्टील। प्रिंटिंग चैम्बर तापमान: 90-120 डिग्री सेल्सियस, हॉट बेड तापमान: 120-150 डिग्री सेल्सियस। उपकरण आवश्यकताओं का सारांश: नोज़ल का अधिकतम तापमान 450 डिग्री सेल्सियस से अधिक या बराबर, चैम्बर का अधिकतम तापमान 150 डिग्री सेल्सियस से अधिक या बराबर, हॉट बेड का अधिकतम तापमान 180 डिग्री सेल्सियस से अधिक या बराबर, पूर्ण-धातु हॉट एंड, इन्सुलेटेड चैम्बर, निष्क्रिय गैस सुरक्षा वैकल्पिक। अनुशंसित उपकरण: Intamsys Funmat HT, Apium P220 आदि पेशेवर PEEK प्रिंटर।
三、प्रक्रिया पैरामीटर अनुकूलन और गुणवत्ता नियंत्रण
PEEK की FDM प्रिंटिंग के लिए पैरामीटर विंडो अपेक्षाकृत संकीर्ण होती है, इसलिए सूक्ष्म नियंत्रण आवश्यक है। एक्सट्रूज़न तापमान: 400-420 डिग्री सेल्सियस। प्रिंटिंग गति: 20-40mm प्रति सेकंड। परत ऊँचाई: 0.1-0.2mm। भराव घनत्व: कार्यात्मक भागों के लिए ≥80% अनुशंसित। नोज़ल व्यास: 0.4-0.6mm। प्रिंटिंग वातावरण: चैम्बर तापमान 90-120 डिग्री सेल्सियस। स्फटीकरण नियंत्रण: प्रिंटिंग के दौरान शीतलन गति नियंत्रित करें, ताकि अत्यधिक तेज़ शीतलन से अमोर्फस संरचना न बने। गुणवत्ता नियंत्रण: बाहरी रूप की जाँच, आयामी जाँच, यांत्रिक गुणों की जाँच, स्फटिकता की जाँच 30% से अधिक। सामान्य दोष: विकृति, परतों का अलग होना, बुलबुले, जाम होना।
四、पश्च-प्रसंस्करण प्रक्रिया और प्रदर्शन सुधार
पश्च-प्रसंस्करण PEEK भागों के प्रदर्शन को बढ़ाने का प्रमुख चरण है। एनीलिंग उपचार: तापमान 200-220 डिग्री सेल्सियस, समय 2-4 घंटे, ताप बढ़ाने की गति ≤5 डिग्री सेल्सियस प्रति मिनट, ताप घटाने की गति ≤3 डिग्री सेल्सियस प्रति मिनट। एनीलिंग का उद्देश्य: अवशिष्ट तनाव को दूर करना, स्फटिकता बढ़ाना, आयाम स्थिर करना। एनीलिंग के बाद प्रदर्शन में परिवर्तन: तन्य शक्ति 10-15% बढ़ती है, बढ़ाव 20-30% बढ़ता है। मशीनिंग: PEEK की टर्निंग, मिलिंग, ड्रिलिंग, टैपिंग आदि मशीनिंग की जा सकती है। नसबंदी उपचार: उच्च-दाब भाप नसबंदी, एथिलीन ऑक्साइड नसबंदी, गामा किरण नसबंदी।
五、वास्तविक अनुप्रयोग केस और डिज़ाइन मार्गदर्शिका
केस एक: स्पाइनल फ्यूज़न केज डिज़ाइन, FDM समाधान में छिद्रयुक्त संरचना वाला फ्यूज़न केज डिज़ाइन किया गया, छिद्रता 60-70%, छिद्र व्यास 300-500 माइक्रोमीटर, जिससे हड्डी का अंतर्वृद्धि (bone ingrowth) बढ़ती है। प्रदर्शन सत्यापन: यांत्रिक गुण YY/T 0960 मानक को पूरा करते हैं, कोशिका-संगतता परीक्षण पास हुआ, पशु प्रत्यारोपण परीक्षण सफल रहा। केस दो: विमान इंजन लाइनर डिज़ाइन, उच्च तापमान प्रतिरोध, तेल प्रतिरोध और कम वजन की आवश्यकता। FDM समाधान में पतली दीवार वाली रिब-युक्त संरचना डिज़ाइन की गई। प्रदर्शन सत्यापन: 260 डिग्री सेल्सियस × 100 घंटे का ताप-प्रतिरोध परीक्षण सफल रहा। डिज़ाइन मार्गदर्शिका: दीवार की मोटाई ≥1.5mm, ड्राफ्ट कोण ≥3 डिग्री, तीखे आंतरिक कोनों से बचें, 0.5-1mm का मशीनिंग भत्ता रखें।
मॉडल, रेखाचित्र, चित्र या लिखित नोट प्रस्तुत करें। इंजीनियर वास्तविक उपयोग के आधार पर सामग्री, प्रक्रिया, समापन और वितरण की समीक्षा करेंगे।