3 Boyutlu Yazıcılarda PEEK Baskı Rehberi

PEEK (Polyether Ether Keton) Nedir?

PEEK, yüksek sıcaklık, mekanik yük ve agresif kimyasal ortamlara dayanabilen,

yarı kristal yapılı, üst seviye bir mühendislik plastik malzemesidir. Ağırlık/sağlamlık

oranı sayesinde çoğu uygulamada alüminyum alaşımlarına alternatif olabilir; üstelik

alüminyumdan daha hafiftir. Bu da onu hafif ve güçlü parçalar için mükemmel bir aday yapar.

Kısaca PEEK

Yüksek sıcaklık, yüksek mekanik yük ve kimyasal direnç gerektiren ortamlarda kullanılan,

metal parçalara alternatif olabilen ileri seviye bir mühendislik plastiğidir.

Doğru 3D yazıcı ve prosesle, düşük hacimli üretimde ciddi avantaj sağlar.

PEEK’in Yapısı ve Temel Özellikleri

PEEK (Polieter Eter Keton), 1980’lerin başında Imperial Chemical Industries tarafından

pazara sunulan, poliarileterketon (PAEK) ailesine ait yarı kristalin bir polimerdir.

Zincir yapısında eter ve keton grupları bulunur; bu yapı ona hem

yüksek sıcaklık dayanımı hem de olağanüstü kimyasal direnç kazandırır.

PEEK’in en önemli özelliklerinden biri, yüksek sıcaklıklarda dahi mekanik dayanımını

büyük oranda koruyabilmesidir. Kristal yapısı sayesinde cam geçiş sıcaklığının

(yaklaşık 143 °C) üzerinde bile, 200–250 °C aralığında güvenle kullanılabildiği

uygulamalar mevcuttur.

PEEK Malzemenin Öne Çıkan Teknik Özellikleri (Tipik)

Yoğunluk

≈ 1,30–1,32 g/cm³

Cam Geçiş Sıcaklığı (T_g)

≈ 143 °C

Erime Sıcaklığı (T_m)

≈ 340–343 °C

Sürekli Kullanım Sıcaklığı

≈ 240–250 °C (grade’e bağlı)

Çekme Dayanımı

≈ 90–100 MPa

Elastik Modül

≈ 3,5–4 GPa

Not: Değerler, doldurulmamış (unfilled) standart PEEK için tipik aralıklardır.

Cam elyafı, karbon elyafı gibi takviyelerle bu değerler önemli ölçüde yükselebilir.

PEEK’in Endüstriyel Uygulama Alanları

PEEK, yüksek performans gerektiren pek çok sektörde metal yerine kullanılabilen stratejik

bir malzemedir. Özellikle hafiflik, titreşim dayanımı ve kimyasal direnç aynı anda

talep edildiğinde öne çıkar.

Havacılık ve Uzay

Motor ve gövde içinde yüksek sıcaklığa maruz kalan yapısal parçalar,

Sürtünme ve tribolojik temas elemanları,

Kablo koruma kanalları ve hafif montaj parçaları,

Yakıt sistemlerinde kimyasal ve termal yük altında çalışan bileşenler.

Medikal ve Sağlık Sektörü

Yük taşıyan implantlar ve omurga sistemlerinde (belirli endikasyonlarda),

Dental parçalar ve el aletleri gövdeleri,

Tekrar tekrar sterilize edilebilen cerrahi ekipman gövdeleri, kaset ve kutular.

Elektrik ve Elektronik

Yüksek sıcaklıkta çalışan konektör ve izolasyon parçaları,

Yüksek gerilim altındaki taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan bileşenler,

Kimyasal buhar ortamlarında kullanılan fikstür ve taşıyıcı aparatları.

Otomotiv ve Ulaşım

Piston kolları ve çeşitli sürtünme elemanları,

Conta, keçe ve rulman muhafazaları,

Hafif ve yüksek sıcaklık dayanımlı yapısal parçalar.

Tüm bu sektörlerde PEEK, hem yüksek sıcaklığa hem de agresif kimyasal ortamlara dayanabilmesi,

hem de hafifliği sebebiyle metal parçalara ciddi bir alternatif sunar.

PEEK ile 3B Baskı: FFF/FDM Sürecine Genel Bakış

3D baskı tarafında PEEK, düşük hacimli üretim ve

karmaşık geometriye sahip, yüksek performanslı parçalar için

metal işleme süreçlerine güçlü bir alternatiftir. Ancak bu avantajı elde edebilmek için

kullanılan yazıcının da klasik hobi sınıfının çok üzerinde bir yapıya sahip olması gerekir.

PEEK baskı için gereken temel altyapı:

375–400 °C ve üzeri sıcaklıklara çıkabilen, tam metal bir ekstruder/hotend,

En az 120–150 °C’ye çıkabilen rijit ve homojen ısı dağılımlı bir ısıtıcı tabla,

70–150 °C aralığında stabil tutulabilen kapalı bir kabin (fırın etkisi),

Yüksek sıcaklığa dayanıklı nozullar ve filament yolunda ısı izolasyonu,

Güçlü ve kontrollü bir soğutma/soğutmama stratejisi (kristallenme kontrolü için).

PEEK Baskıya Uygun CoreMax Modelleri

Yüksek sıcaklık, kapalı kabin ve endüstriyel komponent yapısı sayesinde CoreMax serisi,

PEEK gibi ileri seviye mühendislik malzemelerinin baskısı için optimize edilebilir.

Detaylı PEEK profili ve proses danışmanlığı için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

PEEK İçin Önerilen Başlangıç Baskı Parametreleri

Aşağıdaki değerler, başlangıç noktası olarak düşünülebilir. Her filament üreticisinin

tavsiyesi ve her yazıcının termal davranışı farklı olduğundan, ince ayar mutlaka

kendi sisteminiz üzerinde yapılmalıdır.

PEEK Başlangıç Baskı Ayarları (Genel)

Ekstruder Sıcaklığı

380 – 410 °C

Isıtıcı Tabla Sıcaklığı

120 – 145 °C

Kabin Sıcaklığı

80 – 140 °C (stabil ve homojen)

Yazdırma Hızı

10 – 40 mm/s (yavaş tercih edilir)

Filament Kurutma

120 °C’de 3–4 saat (üretici önerisine göre)

Taban Yüzeyi

Özel PEEK yüzeyi, PEI, yüksek sıcaklık bant veya yüzey kaplaması

Not: 450 °C üzerindeki nozul sıcaklıkları yalnızca üretici tarafından açıkça önerilen

özel grade’ler için kullanılmalıdır. Aksi halde polimerde bozunma ve renk kararması görülebilir.

Yaygın Baskı Sorunları ve İpuçları

Taban Ayrılması (Warping): Kabin sıcaklığını yükseltin, hava akışını azaltın, brim/raft kullanın.

Katmanlar Arası Zayıf Bağ: Ekstruder sıcaklığını ve kabin sıcaklığını artırın, baskı hızını düşürün.

Renk Kararması: Aşırı nozul sıcaklığı veya çok uzun nozulda bekleme süresi. Sıcaklığı düşürüp akışı optimize edin.

Yüzeyde Parlak / Mat Dengesizliği: Kristallenme hızındaki farklılıklardan kaynaklanabilir. Soğuma şartlarını tutarlı hâle getirin.

PEEK Son İşlem (Post-Processing ve Fırınlama/Annealing)

PEEK baskılarda, doğru ısı profili ile fırınlama (annealing) işlemi, parça içindeki

gerilmeleri azaltmaya ve kristallenme seviyesini optimize etmeye yardımcı olabilir. Bu sayede

parça daha stabil, daha dayanıklı ve boyutsal olarak daha kararlı hale gelir.

Önemli Güvenlik Notu

Fırınlama işlemini yemek pişirmek için kullanılan ev tipi fırınlarda yapmamanız tavsiye edilir.

Mümkünse yalnızca endüstriyel veya sadece teknik amaçla kullanılan bir fırın kullanın.

Örnek Fırınlama (Annealing) Prosedürü

Aşağıdaki adımlar, baskı sonrası PEEK parçalar için yaygın kullanılan örnek bir fırınlama

senaryosudur. Malzeme üreticinizin verdiği özel tavsiyeler bu prosedürün önüne geçmelidir.

Parça ve fırın oda sıcaklığındayken parçayı fırına yerleştirin.

Fırın sıcaklığını 150 °C’ye ayarlayın ve yaklaşık 1 saat bekleyin.

Ardından sıcaklığı yavaşça 200 °C seviyesine çıkarın ve 1–2 saat daha bekleyin.

Daha sonra sıcaklığı tekrar 150 °C civarına indirip 30–60 dakika daha stabil tutun.

Fırını kapatın ve kapağını açmadan, parça ile birlikte yavaşça oda sıcaklığına inmesini bekleyin.

Parçanın kahverengi tonlara doğru belirgin şekilde kararması, çoğu zaman

yanlış ısı profili veya lokal aşırı ısınma nedeniyle oluşan istenmeyen

kristallenme/bozunma işareti olabilir. Bu durumda baskı ve annealing parametrelerinin

yeniden gözden geçirilmesi gerekir.

Sonuç: PEEK ile 3D Baskıda Doğru Makine + Doğru Proses

PEEK, hem mekanik hem de termal ve kimyasal dayanım açısından geleneksel plastiklerin çok ötesinde,

metal parçalarla yarışan bir malzemedir. Doğru CoreMax yazıcı, doğru baskı profili ve kontrollü

fırınlama süreçleri ile:

Düşük hacimli üretimlerde metal işleme maliyetlerini ciddi oranda düşürebilir,

Karmaşık geometrilerde hafif ve yüksek performanslı parçalar üretebilir,

Havacılık, medikal, otomotiv ve endüstriyel alanlarda gerçek bir mühendislik avantajı sağlayabilirsiniz.

PEEK ile üretime başlamayı planlıyor ve uygun makine–malzeme–proses üçlüsünü oluşturmak istiyorsanız,

CoreMax ekibi olarak proses kurulumu, profil optimizasyonu ve malzeme seçimi konusunda

size destek olmaktan memnuniyet duyarız.