聚醚醚酮（PEEK）材料是2013年经美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市的骨植入材料，为一种半结晶高性能聚合物高分子材料，在国际上被认为是未来最有希望取代钛合金材料成为骨植入物原材料的下一代生物材料之一。这是因为相较于金属材料，PEEK的密度与弹性模量更接近于原生骨骼本身，降低了术后的不适感，并可以有效缓解应力遮蔽效应，且对 X 射线透射呈半透明且无磁性，此外，PEEK材料力学性能优异，化学惰性好，能耐200℃以上高温，可反复高温消毒。
不同于一般应用于熔融沉积3D打印技术的热塑性材料，如ABS、PLA等，PEEK材料是一种高熔点、高性能的半结晶热塑性高分子材料，因此，在3D打印过程中，高熔点所带来的冷却收缩，结晶所造成的结晶收缩会使材料在制造过程中非常容易发生翘曲变形，从而容易导致3D打印的失败。
第一代PEEK材料3D打印技术：微热环境技术
第一代的PEEK材料3D打印技术，主要采用80℃~140℃的微热环境技术去适当降低在打印过程中PEEK材料冷却的收缩，这种技术是目前市面上的普遍技术，主要的代表公司有上海远铸、一迈智能、德国Apium公司、德国Indmatec公司等，但是目前这种技术对于材料冷却收缩的降低效果有限，往往难以完成100mm*100mm*100mm尺寸以上的密实PEEK制件的有效制造。
图2 来自德国Indmatec公司 HPP 155打印出的一些样本
第二代PEEK材料3D打印技术：超高温环境技术
第二代PEEK材料3D打印技术，主要采用300℃左右的超高温环境来大幅降低在打印过程中PEEK材料冷却时的收缩，陕西聚高是目前该技术的领先者，所自主研发的Doctor系列3D打印机正是基于此二代技术，其中独特的液冷3D打印头、航天级别的保温隔热箱体、强劲的高温环境系统，不仅仅为PEEK材料3D打印提供了可靠条件，也为绝大多数热塑性材料的3D打印提供了最大限度的可能。但是，这一代的技术也存在一定的缺陷，即打印完成后，PEEK制件随着箱体冷却时会发生二次收缩变形，或者积累大量的内应力。
第三代PEEK材料3D打印技术：控性冷沉积技术
第三代PEEK材料3D打印技术，是陕西聚高独有的、自主研发突破的控性冷沉积技术，该技术基于PEEK材料高分子链聚集态可控机理，在很大程度上解决了PEEK材料的收缩翘曲问题，成形尺寸可达300mm*300mm以上，并且结合一定后处理工艺后，可以实现3D打印PEEK材料制件性能的可控，既可以成形为高韧性高塑性的产品，也可以成形为高强度高硬度的产品，甚至可以将两者结合一身，形成不同性能区域的功能性产品。该技术获得了2018年国际索尔维增材制造杯的全球银奖。
图3 极富韧性的3D打印PEEK肋骨假体
图4 高强度的3D打印PEEK颅骨
2. 拥有高可靠的个性化假体模型设计体系
3D打印、PEEK材料、个性化骨科植入物对传统医疗假体模型的设计提出了新的要求：3D打印的增材制造方式会使零件存在各向异性——模型设计中需要考虑应力环境；PEEK材料的应用会改变3D打印工艺情况——模型设计中需要考虑PEEK材料的特性；个性化骨科植入物的实际应用条件十分苛刻——模型设计中需要高可靠性。陕西聚高拥有一支具有十多年经验的个性化假体设计团队，针对3D打印特点，PEEK材料特性形成了一套完整、可靠、安全的个性化假体设计方案，通过个性化设计、建模、有限元分析技术与平行试验技术，对于模型进行了全面的评估以及测试，可以获得安全系数很高的个性化骨科植入物模型数据。
