增材制造技術在真空環境中的應用會因為材料的多孔性和制造技術中使用的添加劑而受到限制。在一篇題為“高壓和特高壓部件和容器的AM技術的使用”的論文中，一組在Diamond Light Source工作的研究人員在超高真空（UHV）環境中測試了通過FDM進行3D打印的PEEK部件和通過DMLS 3D打印的金屬部件。

研究人員測試了19個PEEK樣品，其構建密度為100％，每個樣品的表面積為1.42平方厘米。

研究人員表示：“對直接從供應商處交付的未凈化樣品進行測試，脫氣率達到1.33 x 10-6 mbar l s-1 cm-2。”在異丙醇（IPA）中進行超聲波清洗使排氣量增加到1.7 x 10-6 mbar l s-1 cm-2。在150°C下烘烤12小時后，出氣率顯著提高到3.98 x 10-11 mbar l s-1 cm-2，符合我們在超高壓下使用的規格。”

研究人員稱，與機械加工的PEEK組件相比，這一結果更有利于延長烘烤時間，以提高出氣率。他們還從同一渠道訂購了七個組件，其中五個接受了外觀和尺寸檢查。發現了一些問題，包括表面光潔度差、不可預測的變形和不可預測的組件收縮。

 

PEEK 組件

然后，他們使用DMLS測試了由金屬制成的容器。第一個原型有幾個構建錯誤和問題，然后在更高版本中進行了更正。一旦最終的原型出現，研究人員就會在真空環境中對其進行測試。

研究人員說：“原型容器經過改造、粘合和焊接后，達到了10-5毫巴的真空壓力，遠遠超過了10毫巴的初始規格，現在超過了10-4毫巴容器的新規格。該容器僅用酒精作為泵擦拭干凈，并且涂漆表面無法烘烤。生產容器于2018年5月安裝在VMXM終端上，準備進行第一次試驗。目前還沒有發現任何問題，且真空度已達到10-6毫巴。”

總的來說，研究人員得出的結論是，雖然3D打印已經走過了很長的路，“但它并不總是理想的解決方案。”對于許多應用來說，Peek組件的質量并沒有“達到標準”。然而，這一過程是便宜的，并且可以快速周轉。3D打印組件與真空兼容，并在清洗過程中幸存下來。可以生成復雜的幾何形狀，但最終結果是不可預測的。研究人員稱，3D打印的PEEK組件還沒有準備好作為機械加工的PEEK組件的替代品，但可以在不考慮幾何結構的情況下作為快速替代品使用。

來源：增材之光