开源PEKK、PEI 高温3D打印机,零件成本1000美元

3D打印快讯
2020
10/23
14:25
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2020年10月23日,南极熊获悉,密歇根理工大学Joshua Pearce教授的实验室开发出了一种开源的3D打印机,能够用聚醚酮酮(PEKK)和聚醚酰亚胺(PEI,ULTEM)等高温塑料进行打印。而且,这套系统的零件成本不到1000美元,这个项目的成果发表在《HardwareX》上。

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为了解决COVID-19病毒流行带来的供应短缺问题,不同的个人和企业开始3D打印物资,特别是个人防护装备(PPE),如面罩支架和面罩。这些物品通常被认为适合一次使用,但通过适当的去污可以重复使用。在某些情况下,热水、肥皂水就足够了,但3D打印部件具有多孔性,微生物可能会进入这些设备的隐形缝隙,使其成为潜在的疾病载体。高温灭菌是唯一方法。

PEKK和PEI因为具有高强度和耐高温等特性而在增材制造行业中广为人知。3D打印PEI已经获得飞机使用认证的事实,使得这些材料成为3D打印工程级零件的理想材料,适用于航空航天、汽车和医疗等要求严格的行业。

最开始,能够用这种聚合物的3D打印机只有Stratasys公司,设备的价格超过10万美元。最近几年,3DGence、Roboze、3ntr等公司的机器已经进入市场,它们的价格明显低于Stratasys,但仍在5000美元到10万美元之间。INTAMSYS(远铸智能)公司的FUNMAT HT可能是价格最低的,在6000美元的范围内。

显然,很多爱好者无法承受这样的价格,更不用说第三世界国家的工程师和小公司了。因此,如果在紧急情况下需要合适的部件,比如正在进行的COVID-19大流行,就需要一个更便宜的解决方案。密歇根理工学院Pearce教授的开放可持续技术(MOST)实验室,设计的Cerebus打印机可以打印PEKK、PEI和其他高温塑料的所有功能。

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△Cerebus 3D打印机,图片由HardwareX提供

Cerebus具有三个能够达500°C的E3D热端,以及一个能够达到200°C的加热床(也来自E3D),一个带有1kw加热器的加热室,以及用于快速启动3D打印的电源。以至于支持PEKK和PEI,这两种材料的强度分别为77.5和80.5MPa。

为了证明这种可能性,实验室3D打印了由PEKK制成的开源面罩。然后将面罩放入120℃的烤箱中进行30分钟的灭菌测试。面罩没有变形,作者指出,可以对面罩进行退火处理,以提高延展性,降低硬度。

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△在Cerebus上3D打印的PEKK面罩,图片由HardwareX提供

论文的作者表示:Cerebus还可以做进一步的改进。他们指出,机器中的工具很难拆除或更换,而且对于某些材料,包括碳纤维填充丝材,需要更短的挤出路径。他们还提议使用双驱动挤出机。最后,他们指出,如果将打印机设计成使用颗粒而不是丝材,可以降低原料成本。这样也可以更容易地使用回收材料进行打印,因为回收塑料的碎片不需要在使用前熔化并制成丝材。

随着Cerebus的出现,我们甚至可能会看到一些公司将会销售更实惠的PEKK打印机器。

Cerebus高温3D打印机开源资料下载
链接:https://pan.baidu.com/s/1jjcxmG35lrqq3xN-gmW4dw
提取码:3ddd

编译自: 3dprint


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