聚醚醚酮（簡稱PEEK）是一種半結(jié)晶熱塑性塑料，因卓越的機(jī)械性能在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用。近年來，它已成為增材制造領(lǐng)域的熱門材料，目前以長絲形式適用于所有FDM/FFF設(shè)備，并逐步拓展至SLS工藝的粉末形態(tài)。PEEK主要服務(wù)于航空航天、醫(yī)療及汽車領(lǐng)域，憑借耐熱、耐磨特性及高重量強(qiáng)度比，可替代部分金屬材料。需注意的是，PEEK是一種打印難度極高的材料，對設(shè)備與工藝條件要求嚴(yán)苛。以下從特性、工藝及應(yīng)用三方面展開解析。

    PEEK的生產(chǎn)與核心特性

    PEEK隸屬于PAEK（聚芳醚酮）家族，以超高的熱機(jī)械性能著稱。在行業(yè)聚合物性能金字塔中，PEEK位居高性能聚合物類別的頂端。其分子結(jié)構(gòu)包含一個(gè)酮基和兩個(gè)醚基（均屬含碳氧雙鍵的羰基化合物），于20世紀(jì)70年代末首次商業(yè)化。因卓越的綜合性能，PEEK迅速引起航空、電子等領(lǐng)域的關(guān)注。

    從結(jié)構(gòu)特性看，PEEK為半結(jié)晶聚合物——打印過程中約30%的材料質(zhì)量會發(fā)生結(jié)晶。熔融狀態(tài)下，分子在高溫作用下部分有序排列，冷卻凝固后形成穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，使其在高溫環(huán)境下仍能保持優(yōu)異機(jī)械性能。盡管這種半結(jié)晶特性帶來諸多優(yōu)勢，但也導(dǎo)致增材制造工藝更為復(fù)雜：PEEK是一種技術(shù)門檻極高的材料，需經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員與適配的設(shè)備支持。

    PEEK在3D打印中的工藝要求

    PEEK的3D打印需嚴(yán)格控制其結(jié)晶過程。由于部分材料在打印時(shí)會發(fā)生結(jié)晶，導(dǎo)致密度變化，因此必須維持高溫環(huán)境：擠出機(jī)溫度需達(dá)到400°C，打印艙溫度加熱至120°C，壓板溫度控制在230°C，以確保零件順利分離并避免翹曲。從化學(xué)反應(yīng)角度看，材料在打印階段密度會發(fā)生變化，冷卻過程中則會出現(xiàn)收縮。

    PEEK的突出優(yōu)勢

    盡管PEEK打印難度大，但其為制造商提供的機(jī)械與化學(xué)性能極具價(jià)值：耐熱、耐磨、耐化學(xué)腐蝕，可消毒且具備介電性能；高重量強(qiáng)度比使其成為金屬替代的理想選擇；阻燃特性則使其在航空航天等對火災(zāi)/煙霧敏感的領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢。相較于ULTEM等其他高性能熱塑性塑料，PEEK的機(jī)械強(qiáng)度更為優(yōu)異。

    典型應(yīng)用領(lǐng)域

    醫(yī)療領(lǐng)域是PEEK3D打印的重要應(yīng)用方向。其生物相容性與可消毒特性，使其適用于定制植入物等醫(yī)療場景。值得注意的是，PEEK的物理特性與人骨高度相似，基于PEEK的3D打印植入物能夠促進(jìn)周圍組織重建，加速骨整合進(jìn)程。目前，已有企業(yè)如FossiLabs采用PEEK3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)個(gè)性化醫(yī)療設(shè)備。

    航空航天與汽車領(lǐng)域也是PEEK3D打印的主要市場。增材制造技術(shù)可生產(chǎn)更高效、輕量化、定制化的零件，結(jié)合PEEK的高性能特性，優(yōu)勢進(jìn)一步凸顯：其耐磨、耐高溫特性及輕量化優(yōu)勢，恰好滿足關(guān)鍵部件對重量與性能的雙重需求。目前，PEEK3D打印零件已成功應(yīng)用于太空領(lǐng)域，驗(yàn)證了其在極端環(huán)境下的可靠性。

    通過精準(zhǔn)的工藝控制與設(shè)備適配，PEEK在3D打印中可充分發(fā)揮其高性能優(yōu)勢，成為替代金屬、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造的理想選擇。