Полиэфиримид (PEI), широко известный под торговым названием ULTEM™, представляет собой высокоэффективный термопласт, отличающийся превосходным соотношением прочности к весу, огнестойкостью (UL 94 V-0) и выдающейся термической и химической стабильностью. Он широко используется в аэрокосмической, медицинской, автомобильной и электротехнической отраслях, где требуется долгосрочная производительность под механическими и тепловыми нагрузками.
Моделирование методом наплавления нити (FFF) с использованием промышленных высокотемпературных принтеров позволяет печатать детали из PEI с точностью ±0,1 мм, создавая легкие, но долговечные компоненты для критически важных систем.
Стандарт | Код марки | Торговые названия / Применение |
|---|---|---|
ASTM | D5205 | ULTEM™ 1010, 9085 |
ISO | ISO 1043 | Смола PEI |
Европа | EN ISO 1874 | Аэрокосмические и медицинские детали |
Китай | GB/T 28611 | Полиэфиримид (PEI) |
Категория свойства | Свойство | Значение |
|---|---|---|
Физические | Плотность | 1,27 г/см³ |
Температура тепловой деформации | ~200–210°C | |
Температура стеклования | 217°C | |
Механические | Предел прочности при растяжении | 90–110 МПа |
Модуль упругости при изгибе | 3 200–3 600 МПа | |
Относительное удлинение при разрыве | 4–8% | |
Ударная вязкость (с надрезом) | 55–65 Дж/м | |
Прочие | Горючесть | UL 94 V-0 |
Процесс | Типичная достигаемая плотность | Шероховатость поверхности (Ra) | Точность размеров | Особенности применения |
|---|---|---|---|---|
≥99% | 12–18 мкм | ±0,1 мм | Наилучший выбор для аэрокосмических, медицинских и промышленных применений, требующих огнестойкости и термостойкости |
Высокотемпературная стойкость: PEI сохраняет структурную целостность при температурах непрерывной эксплуатации выше 200°C, что делает его идеальным для подкапотных компонентов и корпусов авионики.
Огнестойкость и химическая стойкость: Имея рейтинг UL 94 V-0, PEI устойчив к возгоранию и деградации в агрессивных химических средах и условиях стерилизации.
Легкость и прочность: Превосходное соотношение прочности к весу предлагает возможность замены металла в аэрокосмических кронштейнах, панелях и крышках.
Соответствие нормативным требованиям: Марки, такие как ULTEM™ 9085, соответствуют стандартам FAA, FAR 25.853 и ISO 10993 по огнестойкости, дымообразованию, токсичности и биосовместимости.
Отжиг: Снижает коробление, повышает кристалличность и улучшает механическую прочность. Типичный режим отжига: 200°C в течение 2–4 часов.
ЧПУ-обработка: Финишная обработка критических отверстий или уплотняющих поверхностей с допуском ±0,02 мм для аэрокосмических и медицинских сборок.
Отделка поверхности: Легкая шлифовка щеткой или дробеструйная обработка улучшают однородность и текстуру для эстетических и функциональных компонентов.
Клеевая сборка или сварка: PEI можно склеивать эпоксидными смолами или подвергать термической сварке для создания герметичных модульных промышленных сборок.
Высокие требования к обработке: Печать при температуре сопла 360–390°C, стола 140–160°C и камеры 80–120°C. Для надежной производительности необходимы промышленные машины.
Чувствительность к влаге: Предварительная сушка филамента при 120°C в течение 6–8 часов. Даже небольшое содержание влаги может повлиять на целостность печати.
Адгезия слоев: Оптимизируйте температуру камеры и поддерживайте стабильность окружающей среды, чтобы минимизировать расслоение и усадку.
PEI широко используется в:
Аэрокосмической отрасли: Компоненты салона, кронштейны, кабельные направляющие и воздуховоды.
Медицине: Стерилизуемые хирургические направляющие, лотки для инструментов и корпуса.
Автомобилестроении: Теплозащитные экраны, соединители, корпуса датчиков и конструктивные опоры.
Электронике: Огнезащитные корпуса, изоляторы и диэлектрические конструктивные детали.
Кейс: Аэрокосмический поставщик использовал PEI (ULTEM™ 9085) для печати креплений авионики. Детали прошли испытания на огнестойкость по стандарту FAR 25.853 и вибрационные испытания, сохранив точность размеров ±0,08 мм после моделирования полета.
Какова температура непрерывной эксплуатации деталей из PEI (ULTEM), изготовленных методом 3D-печати?
Какие марки PEI соответствуют аэрокосмическим и медицинским нормативным требованиям?
Какие настройки печати требуются для высокотемпературных материалов PEI?
Подходит ли PEI для замены металлических деталей в конструкционных применениях?
Какие этапы постобработки улучшают прочность и размерную стабильность компонентов из PEI?