Miscele PEEK/PEI: una strada pratica per rendere più gestibile la stampa FFF ad alta temperatura
Perché il PEEK è “difficile” in FFF e dove nasce il problema della cristallinità
Il PEEK (Polyether Ether Ketone) è un tecnopolimero ad alte prestazioni apprezzato per resistenza meccanica, stabilità termica e resistenza chimica. In stampa FFF, però, la sua natura semi-cristallina crea un ostacolo concreto: durante il raffreddamento la fase cristallina tende a svilupparsi con ritiro volumetrico e tensioni interne. Il risultato, in molte geometrie, è un aumento del rischio di warping, sollevamento degli spigoli e delaminazione tra strati se la macchina non controlla con precisione i gradienti termici.
Che cosa porta il PEI (Ultem) e perché viene scelto come “partner” di miscela
Il PEI (Polyetherimide), spesso indicato anche con il nome commerciale Ultem, è un polimero amorfo. Questo tende a offrire maggiore stabilità dimensionale e, in molti casi, una stampa FFF più prevedibile rispetto al PEEK puro, pur rimanendo in una fascia di materiali ad alta temperatura. Sul piano prestazionale, PEI e PEEK non sono equivalenti: il PEEK resta spesso superiore su alcune proprietà e su scenari di impiego termico e chimico più severi, ma il PEI fornisce una base utile per migliorare lavorabilità e ripetibilità del processo.
L’idea delle miscele PEEK/PEI: ridurre i difetti senza “svuotare” le prestazioni
L’approccio è introdurre una quota di PEI nel PEEK per modulare cristallizzazione e ritiro, con l’obiettivo di ridurre deformazioni e difetti di adesione tra strati. Aumentare la frazione amorfa può aiutare a mantenere più a lungo una finestra utile di saldatura tra i rasters depositati, migliorando la diffusione tra strati e la tenacità. Il compromesso atteso è che, riducendo la cristallinità del PEEK, alcune metriche termiche e chimiche possano diminuire rispetto al PEEK puro, ma l’obiettivo è individuare un punto di equilibrio tra stampabilità e prestazioni.
Come viene valutata una miscela: composizioni, estrusione del filamento e prove tipiche
L’analisi passa da filamenti estrusi a diverse percentuali PEEK/PEI e lega composizione a comportamento in stampa e proprietà finali. Per collegare composizione e risultato sul pezzo si usano misure su transizioni termiche e cristallizzazione, analisi della reologia del fuso e prove meccaniche su provini stampati per verificare anisotropie e resistenza lungo e dentro gli strati.
Cosa cambia in officina: profili più stabili, meno scarti, ma la macchina deve restare “di classe alta temperatura”
Il beneficio pratico atteso da una miscela ben calibrata è la riduzione di sollevamenti agli spigoli e rotture interlayer, con profili meno sensibili alle geometrie ampie e piatte. Questo non significa che la miscela renda superflua l’infrastruttura: per PEEK, PEI e blend PEEK/PEI servono comunque stampanti FFF con camera riscaldata e una gestione termica coerente del processo, oltre a essiccazione e controllo umidità.
Perché la “famiglia di blend” potrebbe interessare industria e service: applicazioni e criteri di qualifica
I blend possono aiutare in settori dove servono polimeri ad alte prestazioni ma non è necessario massimizzare le prestazioni del PEEK puro: tooling, componenti funzionali automotive, parti aerospazio non strutturali, staffaggi e dispositivi in ambiente chimico moderato. Per passare a produzione qualificata servono però test su creep, fatica, invecchiamento termico, esposizione chimica e stabilità nel tempo, oltre a controlli di costanza tra lotti e additivi.
Cosa osservare nel 2026: materiali “più stampabili” + software e controllo termico
Un tema collegato è l’evoluzione del controllo di processo: percorsi utensile che gestiscono l’accumulo di calore, strategie per ridurre gradienti, sensoristica e controllo in-loop potrebbero lavorare bene insieme a blend più tolleranti. Se diventa possibile ottenere buona qualità con condizioni termiche meno estreme, cambiano anche costi energetici, percentuale di scarto e facilità di adozione nei reparti produttivi.
