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ZORTRAX 推出新型太空级 Z-PEEK 3D打印耗材

时间:2021-06-03 08:29 来源:中国3D打印网 作者:admin 阅读:
极光尔沃
       中国3D打印网6月3日讯,波兰 3D打印机制造商 Zortrax 推出了其新型太空级 Z-PEEK 3D打印耗材。与航空航天部门合作创建的基于 PEEK 的材料具有令人印象深刻的抗辐射、耐高温和耐磨性。据报道,Z-PEEK 专为与该公司的 Endureal FDM 3D 打印机一起使用而设计,是“地球上最强的聚合物之一”,其强度与不锈钢相似。各个全球航天机构已经通过一系列热真空测试和长时间暴露测试将这种材料用于太空任务,并应用于太空系统、舱外飞机部件和其他高性能机械部件。
         Zortrax 研发主管 Michał Siemaszko 表示:“Z-PEEK 的推出是我们与航天工业合作伙伴长期合作的结果。使用这种材料进行 3D打印的能力对于任何愿意建造具有成本效益、负担得起的航天器的企业以及寻求降低太空探索活动成本的大型航天机构来说都是一种改变游戏规则的能力。”
Zortrax 的 Endureal 系统,用于 3D 打印 Z-PEEK 零件
  Zortrax 的 Endureal 系统,用于 3D 打印 Z-PEEK 零件。照片来自 Zortrax。
  Z-PEEK 3D 打印灯丝
         尽管用于空间组件,但 Z-PEEK 的万能特性使其成为众多要求苛刻的行业的绝佳选择。 3D打印线材的拉伸强度为100MPa,断裂伸长率为28%,弯曲强度为130MPa。用户还可以将 Z-PEEK 与公司自己的分离支撑材料 Z-SUPPORT HT 共挤。
         PEEK 耐辐射、耐极端温度和长期磨损。据 Zortrax 称,该材料可以在 250°C 至 -100°C 之间运行,并在以 1600 rpm 转速运行的 PEEK 钢齿轮副中承受超过 2200 万次循环。
Siemaszko 补充说:“Z-PEEK 还可以在石油工业、航空航天、核能和许多其他高科技领域找到应用。 Z-PEEK 具有出色的热性能、抗辐射性和可与不锈钢相媲美的强度重量比,重新定义了基于聚合物挤出的 3D 打印机可以做什么的界限。”
  Z-PEEK 足够坚固,可用于在显着负载下高速运行的齿轮
  Z-PEEK 足够坚固,可用于在显着负载下高速运行的齿轮。照片来自 Zortrax。
  航天领域的 3D打印
         由于缺乏大气,即使是最具弹性的工程材料,太空条件也可能特别具有挑战性。航天器表面的部件暴露于 140°C 至 -100°C 的温度范围内,具体取决于它们是否面向太阳。还有持续辐射和原子氧轰击的问题,如果没有适当的屏蔽,材料会迅速老化。
        为了测试 PEEK 的太空准备情况,日本航天局此前已将材料样本发送到国际空间站,作为 MPAC 和 SEED 实验的一部分。样品在没有屏蔽的低地球轨道环境中暴露了超过 46 个月,并且没有显示出明显的机械退化迹象。因此,PEEK 已经在当今的多项太空任务中得到广泛使用。
         当然,Zortrax 还想确定 3D 打印过程是否会对材料的性能产生任何影响。早在 2020 年 10 月,该公司就与欧洲航天局 (ESA) 合作,当时在 Endureal 系统上打印的 Z-PEEK 3D 模型被发送到 ESA 在荷兰的 ESTEC 设施。ESA 对 3D 打印部件进行了一系列热真空测试,包括 -70°C 和 130°C 之间的 500 次温度循环。根据 Zortrax 的说法,它的材料“以优异的成绩通过”,实验后的 CT 扫描显示没有机械或结构退化。

用 Z-PEEK 3D 打印航天器万向节的抗辐射轴承环
  用 Z-PEEK 3D 打印航天器万向节的抗辐射轴承环。照片来自 Zortrax。

         使用 Z-PEEK 等材料,我们看到聚合物 3D 打印慢慢渗透到太空领域。在金属 3D 打印领域,奥地利研发公司 RHP Technology 最近 3D 打印了一组演示部件,这些部件可以构成欧空局新型太空望远镜的“眼睛”。被称为高能天体物理学高级望远镜 (Athena) 的远程 X 射线望远镜正在建造,用于绘制热宇宙气体和黑洞的地图。

      在其他地方,推进系统制造商 Aerojet Rocketdyne 最近宣布,其 RL10 火箭发动机的升级版已成功通过了 NASA 的一系列热火测试。 在试验期间,该公司的新型 RL10C-X 上级发动机具有 3D 打印喷射器和燃烧室,在空间模拟中展示了点火和长期耐用性。

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