材料

Zortrax推出新的空间级Z-PEEK 3D打印灯丝

波兰3D打印机制造商zortrax.推出了新的空间等级Z-PEEK 3D印刷灯丝

与航空航天部门合作创建的peek材料提供了令人印象深刻的辐射,温度和耐磨性的混合。设计用于与公司的endureal FDM 3D打印机据报道,Z-PEEK是“行星上最强的聚合物之一”,提供与不锈钢相似的强度重量比。

通过一系列热真空测试和长曝光试验,各种全球空间机构已经使用了这些材料,以便通过一系列热真空测试和长曝光试验,在空间系统,室外飞机组件和其他高性能机械部件中的应用。

Michał Siemaszko, Zortrax的研发主管,说:“Z-PEEK的推出是我们与航天工业伙伴长期合作的结果。这种材料的3D打印能力是一个游戏规则的改变者,任何企业都愿意建造成本效益高、负担得起的航天器,以及大型空间机构寻求降低太空探索活动的成本。”

Zortrax的钢筋膜3D打印机与某些工业部件旁边。
Zortrax的钢筋系统,它用于3D打印Z-Peek零件。照片通过zortrax。

Z-PEEK 3D印刷灯丝

虽然适用于太空组件,但Z-Peek的所有交易性质都使其成为整个苛刻的行业的绝佳选择。3D印刷长丝运动的拉伸强度为100MPa,断裂伸长率为28%,弯曲强度为130MPa。用户还可以共同挤出Z-Peek旁边的Z-Support HT,该公司自己的脱离支持材料。

PEEK是抗辐射,极端温度和长期磨损。根据Zortrax的说法,该材料可以在250°C和-100°C之间运行,并在1600rpm处运行的Peek-钢齿轮对中存活超过2200万个周期。

Siemaszko补充道,“Z-Peek还可以在石油工业,航空航天,核能和众多其他高科技领域找到应用。具有优异的热性能,辐射抗性和与不锈钢相当的强度重量比,Z-PEEK重新定义了基于聚合物挤出的3D打印机的边界。“

Z-PEEK是足够强大的齿轮运行在显著的负载下高速。照片通过zortrax。
Z-PEEK是足够强大的齿轮运行在显著的负载下高速。照片通过zortrax。

太空领域的3D打印技术

由于缺乏大气,太空中的条件对最具弹性的工程材料来说尤其具有挑战性。航天器表面的部件暴露在140°C到-100°C的温度范围内,这取决于它们是否面对太阳。此外还有持续辐射和原子氧轰击的问题,如果没有适当的屏蔽,这些问题会使材料迅速恶化。

测试PEEK的空间准备情况日本空间局以前将材料的样品作为MPAC和种子实验的一部分发送到国际空间站。将样品暴露于低地轨道环境,没有屏蔽超过46个月,并且没有显示出机械降解的显着迹象。因此,Peek已经看到了今天在几个空间任务中广泛使用。

当然,Zortrax也希望确定3D打印过程是否对材料的性能产生任何影响。公司与欧洲航天局合作(ESA)在2020年10月回到了终端系统上印刷的Z-Peek模型3D,被送到荷兰的ESA ESTEC设施。

ESA在3D印刷部件上进行了一系列热真空测试,包括-70°C和130°C之间的500个温度循环。根据Zortrax,其材料“通过了飞着色彩”,具有实验后CT扫描显示无机械或结构降解。

用于航天器万向节3D的辐射轴承环,用Z-PEEK印刷。照片通过zortrax。
用于航天器万向节3D的辐射轴承环,用Z-PEEK印刷。照片通过zortrax。

通过像Z-PEEK这样的材料,我们看到聚合物3D印刷缓慢渗透空间部门。在金属3D印刷场,奥地利研发公司RHP技术最近3D打印了一套可以形成的演示部件ESA的新空间望远镜的“眼睛”.被称为高能天体物理学高级望远镜(雅典娜)的远程x射线望远镜正在建造中,以绘制热的宇宙气体和黑洞。

其他地方,推进系统制造商空气射流Rocketdyne最近宣布了一个升级版本的其RL10火箭发动机已成功通过一系列美国宇航局热火测试。在试验期间,该公司的新型RL10C-X上级发动机,其具有3D印刷喷射器和燃烧室,在空间内模拟中显示出点火和长期耐久性。

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特色图像显示3D印刷齿轮组件在高速负载下以高速操作。照片通过zortrax。

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