Víctrex mejora sus soluciones de polímeros PAEK en filamentos para fusión de filamentos (FF) y polvo fino para sinterización láser (LS)

Víctrex lanza nuevos materiales avanzados para la fabricación aditiva

Redacción Interempresas05/09/2018

El pionero del polímero PEEK¹, Victrex, está preparando nuevos materiales para la fabricación aditiva. El primero de ellos es un material de alta resistencia para la sinterización por láser (LS) que alcanza tasas de enfriamiento más bajas, lo que resulta en un mejor reciclaje del polvo no sinterizado. El segundo es un filamento con mejor resistencia Z que los materiales existentes de PoliArylEtherKetone (PAEK)¹ y mejor imprimibilidad para la fusión de filamentos (FF). Se espera que los resultados técnicos detallados se presenten en la conferencia bianual de fabricación aditiva del Centre for Additive Layer Manufacturing (CALM) de la Universidad de Exeter (UK).

Jakob Sigurdsson, CEO de Victrex, comenta: “Estos materiales Víctrex Paek de próxima generación para la fabricación aditiva marcan un paso adelante decisivo, ya que tienen el potencial de transformar múltiples aplicaciones, incluidas la aeroespacial y la médica. El emocionante progreso se basa en una intensa y continua investigación y desarrollo en Victrex y una excelente colaboración dentro del consorcio de empresas e instituciones liderado por Victrex² que persiguen la innovación en la fabricación de aditivos. A través de este consorcio ya estamos viendo piezas de demostración que muestran cómo los procesos de fabricación aditiva, junto con materiales de alto rendimiento, transforman el pensamiento para crear piezas verdaderamente innovadoras basadas en mayores posibilidades de diseño".

Prueba de soporte PAEK fabricado aditivamente. Fusión de filamentos (izquierda), sinterizado láser (derecha). Foto: 3T-RPD.

Las ventajas de la fabricación aditiva pueden desplegarse para reducir costes, acortar el tiempo de comercialización y permitir que la producción de piezas demasiado complejas se fabrique utilizando métodos tradicionales. Los materiales actuales de PAEK en el mercado, aunque se utilizan en algunas aplicaciones aditivas, se diseñaron para métodos de fabricación convencionales, como el mecanizado y el moldeo por inyección. Debido a esto, tienen algunas características que no son óptimas para los procesos de fabricación aditiva. Una primera generación de material PAEK para la sinterización por láser sólo puede reciclarse en un grado muy bajo y requiere una actualización casi completa del lecho de impresión con nuevo polvo, y los filamentos de PEEK disponibles para el FF tienen una mala adhesión entre capas, lo que conduce a una pérdida de resistencia en Z.

Los nuevos grados de polímeros desarrollados por Victrex han mostrado tasas de enfriamiento muy bajas (mejora el reciclaje para el polvo no sinterizado) con propiedades mecánicas similares en LS, y en FF buenas propiedades mecánicas e imprimibilidad.

John Grasmeder, jefe científico de Victrex explica: “La tecnología de vanguardia está allanando el camino para un futuro emocionante para la fabricación aditiva PAEK. El trabajo de reciclaje de polvo para la sinterización por láser, utilizando los nuevos grados de polímeros de desarrollo Victrex, ha ido muy bien, sin pérdida mensurable de propiedades cuando los componentes de prueba fueron hechos de polvo parcialmente reciclado. Creemos que será posible reutilizar todo el polvo no sinterizado que se recupere después de una corrida de construcción. Esto resultará en una reducción significativa de los costes de material en comparación con los materiales actuales de PolyArylEtherKetone, donde hasta un 40% del polímero se desperdicia y no puede ser reciclado".

Colaboración para el progreso de la fabricación aditiva

Victrex lidera un consorcio de empresas e instituciones y en 2016 recibió financiación de la agencia de innovación del Reino Unido, Innovate UK, para llevar a cabo una investigación y desarrollo intensivos y pioneros con el fin de avanzar en las tecnologías de fabricación aditiva, en particular los compuestos de polímeros de alta temperatura y asequibles para aplicaciones aeroespaciales. Los otros miembros del consorcio son Airbus Group Innovations, EOS, University of Exeter Centre for Additive Layer Manufacturing (CALM), E3D-Online, HiETA Technologies, South West Metal Finishing y 3T-RPD.

El nuevo filamento y polvo Victrex PAEK se integra con las tecnologías desarrolladas por otros miembros de este proyecto Innovate UK. EOS ha lanzado recientemente una nueva plataforma de fabricación automatizada para la sinterización láser de piezas de plástico a escala industrial (EOS P 500) con la capacidad de imprimir polímeros de alto rendimiento a altas temperaturas. Los materiales seleccionados del consorcio se evalúan en las instalaciones de I+D de EOS para determinar su procesabilidad en los sistemas EOS actuales, así como para su uso con las plataformas EOS P 500. Victrex está planeando continuar con las pruebas precomerciales de un nuevo producto de filamentos PAEK en conjunto con el socio del consorcio E3D, quien recientemente ha lanzado al mercado un nuevo cabezal de extrusión de filamentos refrigerado por agua especialmente optimizado para este nuevo filamento PAEK.

Victrex tiene más de 35 años de conocimiento en el desarrollo y aplicación de nuevas soluciones basadas en polímeros PAEK/PEEK¹ que abarcan polímeros, formas y piezas en áreas seleccionadas. El polímero ligero y de alta resistencia PEEK soporta de manera única una combinación de múltiples requisitos, ya que proporciona una alta resistencia al desgaste, a las altas temperaturas, a la fatiga y a los fluidos/químicos agresivos, y en conjunto estas propiedades pueden contribuir a una mayor libertad de diseño y a una producción más rentable.

PEEK, Polieteretercetonas como Victrex PEEK forma parte de PAEK, familia de termoplásticos de alto rendimiento.
Las siguientes empresas se asocian al consorcio de fabricación aditiva liderado por Victrex y financiado por Innovate UK: Airbus Group Innovations, 3T-RPD Ltd, E3D-Online, EOS, University of Exeter Centre for Additive Layer Manufacturing (CALM), HiETA Technologies, South West Metal Finishing, Victrex