21世紀最有前途的材料——PEEK 3D打印材料全解析

dy1993   2017-08-17 15:34:43

PEEK被工程界稱為“21世紀最有前途的材料”。如今已經(jīng)有超過200萬件產(chǎn)品被植入人體。該材料以其優(yōu)異的性能和質量得到了眾多醫(yī)療器械制造商和外科醫(yī)生的認可,已經(jīng)在脊柱、創(chuàng)傷和關節(jié)領域全面進入使用。

聚醚醚酮(PEEK)樹脂是由上世紀70年代末發(fā)出來的一種具有超高性能的特種工程塑料。

PEEK 3D打印材料的應用

聚醚醚酮(PEEK)是一種高性能的無色半結晶性熱塑性工程塑料,它可耐多種化學物質并具有優(yōu)良的機械性能。在3D打印中,PEEK主要用于醫(yī)療植入物、航空和賽車等方面的應用。PEEK材料具有很好的韌性、強度和剛性,具有超強的抗延展性。由于具有很高的水解抗性,PEEK可承受高壓鍋或滅菌設備高達482華氏度的沸水和過熱蒸汽。PEEK的密度比大多數(shù)技術金屬小5倍以上,但它能夠承受大多數(shù)工程作業(yè)中必要的機械載荷,同時該材料也被美國FDA批準用于食品相關的應用。它也可以作為醫(yī)療植入應用中假體的支撐結構,包括牙科修復中的輔助材料等。

PEEK 3D打印材料的優(yōu)勢

聚醚醚酮(PEEK)3D打印材料具有以下方面的優(yōu)勢:

耐高溫性:PEEK具有較高的玻璃化轉變溫度(Tg=143℃)和熔點(Tm=334℃),其負載熱變形溫度高達316℃,長期使用溫度為260℃,瞬時使用溫度可達300℃。

自潤滑性:PEEK具有良好的滑動特性,適合于嚴格要求低摩擦系數(shù)和耐磨耗用途的場合,特別是用碳纖維、石墨、PTFE改性的PEEK耐磨性非常優(yōu)越。

耐腐蝕性:除濃硫酸外,PEEK不溶于任何溶劑,具有很高的化學穩(wěn)定性。

阻燃性:PEEK具有自熄性,即使不加任何阻燃劑,可達到UL標準的94V-0級。

易加工性:由于PEEK具有較好的高溫流動性,且熱分解溫度高的特點,可采用多種加工方式,比如注塑成型、擠出成型、模壓成型及熔融紡絲等。

機械特性:PEEK具有良好的韌性和剛性,它具備與合金材料媲美的優(yōu)良耐疲勞性。

電性能:PEEK有高的體積電阻率和表面電阻率,在寬廣的溫度范圍及環(huán)境變化下可以承受各種頻率的交流電位場強,保持良好的絕緣性能。

耐水解性:樹脂及其復合材料不受水和高壓水蒸氣的化學影響,在高溫及高壓蒸汽或水環(huán)境下可以連續(xù)使用而保持良好的機械性能。

耐候性:優(yōu)良的耐候性能,聚合物可用于制造工作環(huán)境要求嚴格或需要經(jīng)常耐殺菌處理的組件。

PEEK 3D打印材料相關醫(yī)療器械產(chǎn)品

目前,由于PEEK材料的相關優(yōu)異性能,可廣泛應用于創(chuàng)傷、脊柱及關節(jié)外科內植入物等領域。其具體應用簡單列舉如下:

1、脊柱外科植入物

①PEEK用于椎間融合器;

②PEEK用于腰椎經(jīng)椎弓根螺釘動態(tài)固定系統(tǒng);

③PEEK 應用于腰椎棘突間植入物系統(tǒng);

④PEEK應用于人工椎間盤及人工髓核;

2、關節(jié)外科植入物

①PEEK應用于股骨柄假體;

②PEEK應用于髖關節(jié)摩擦界面;

③PEEK應用于髖關節(jié)臼杯假體;

④PEEK應用在其它關節(jié)假體中;

⑤PEEK應用于關節(jié)鏡縫合錨釘;

3、顱頜面相關產(chǎn)品

4、牙科相關產(chǎn)品

5、其他領域相關產(chǎn)品

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