【专业讲堂】3D打印高性能聚合物：为什么PEKK是最终选择？
3D打印以更准确、更高效，甚至更快的速度改变着整个行业的规则，包括航空航天、汽车等最苛刻的领域。材料创新是这种“革命”的核心，因为它们直接影响打印零件的性能。而PEKK这种高性能聚合物既可以满足最苛刻市场的需求，又可以打印。
PEEK的优势
PEEK（聚醚醚酮）是一种超高性能聚合物，位于聚合物性能的金字塔顶端附近。PEEK及其系列产品（PAEK，PEKK）以其在要求强度和耐高温性的航空航天、汽车及其他行业中的超高性能而闻名。PEEK非常适合用于坯料形状的挤出和注塑成型。
在PEEK系列产品中，可能是最广为人知的PAEK，它是一种具有非常快的结晶动力学的半结晶材料，非常适合许多常规加工方法。像大多数半结晶材料一样，它结晶时会发生明显的尺寸变化（收缩）。在传统的加工技术中，这种尺寸变化很容易解决并得到广泛理解，但是对于增材制造工艺而言，这种收缩会导致翘曲和打印失败。
这些快速形成的晶域几乎完全抵抗进一步的链扩散和缠结，从而大大降低了层与层之间的附着力。为了克服这些挑战，许多3D打印机制造商已采取极端措施来实现合理的零件质量和打印可靠性。
什么是PEKK？
PEKK和PEEK在结构上非常相似，但有两个主要区别：
PEKK在骨架中有一个酮基取代了一个醚基，该酮基比醚键具有更硬的键，从而增加了材料的玻璃化转变温度。
这些酮键之一可以处于对位（直位）或间位（扭结）位置。
通过控制聚合物主链中直链单元与扭结单元的比例，可以精确地控制熔融温度、结晶度和结晶速率。这种控制使PEKK可以用许多类似的聚合物如PEEK难以或不可能进行处理，这也意味着可以使用FFF轻松进行打印。
这种根据用户需求调整PEKK的灵活性意味着该材料可以满足许多不同的目的，并且还为制造商提供了更高的打印可靠性。更少的失败打印+对设置进行微调的需求减少，从而大大降低了制造时间和成本。
除了这种灵活性，PEKK还为用户提供了比PEEK更大的优势：
由于较高的玻璃化转变温度（Tg），在高温下具有更高的强度
更高的抗压强度
改善阻隔性能
更好的磨损和摩擦性能
阿科玛公司研制的Kepstan ® PEKK聚合物可以进一步适合于玻璃纤维、碳纤维或碳纳米管的特定需求。它轻巧、坚固，除了对最具腐蚀性的化学物质具有抵抗力之外，还可以在高度苛刻的环境中用来代替金属部件以减轻重量。PEKK的独特性能使其成为FFF或LS工艺的理想高性能聚合物选择。
这些优势意味着PEKK可用于3D打印零件，以用于要求苛刻的工业应用，而对于PEEK，这些零件的制造仅限于更常规的方法。PEKK的强度和抵抗力使其可在高温和高压环境（例如发动机）中使用，并且其低释气性使其可用于卫星和潜艇，它已被用于3D打印商用航天器的多个组件，以进行人员运输。
展望未来
PEKK比其他PAEK聚合物具有更大的制造灵活性，这意味着3D打印PEKK在众多高要求工业应用中的潜力是巨大的。随着3D打印领域从简单的原型制作迅速发展为工业用途，PEKK将开创无数新的制造可能性。
言而总之，在选择用于制造要求苛刻环境的组件的材料时，在高性能聚合物中的选择很明确：首先，PEKK可提供增材制造中可加工的任何材料的最佳物理和机械性能；其次，更重要的是，PEKK允许用户选择最适合其基础设施和最终用途的制造方法。