CNC-Bearbeitung von PEEK: Arten, Eigenschaften, Anwendung und Tipps
PEEK steht für Polyetheretherketon und ist ein thermoplastischer Kunststoff, der in verschiedenen Anwendungen in der Elektro- und Medizinindustrie weit verbreitet ist. PEEK bietet hervorragende mechanische Eigenschaften und ist außerdem sehr korrosionsbeständig. Wenn Sie mehr über die CNC-Bearbeitung von PEEK erfahren möchten, kann Ihnen dieser Leitfaden eine große Hilfe sein, also lassen Sie uns eintauchen.
Was ist PEEK (Polyetheretherketon)?
Polyetheretherketon ist ein thermoplastischer Kunststoff, der auch PEEK genannt wird. Es handelt sich um einen technischen Kunststoff mit einer teilkristallinen Struktur, der in zahlreichen Anwendungen eine hohe Leistung bietet. Er bietet hervorragende Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Abriebfestigkeit und Wasserbeständigkeit und verfügt über nahtlose mechanische Eigenschaften.
PEEK-Kunststoffe können auch bei hohen Temperaturen ihre Eigenschaften beibehalten. Sie haben einen hohen Schmelzpunkt und können problemlos mit Dampf und heißem Wasser behandelt werden. PEEK-Kunststoff kommt in verschiedenen Formen vor: als Stangenware, die sich für die CNC-Bearbeitung eignet, als Granulat und als Filamente.
Arten von PEEK-Kunststoffmaterial
Es gibt verschiedene Arten von PEEK-Kunststoff, und jede Art hat einzigartige Eigenschaften und eignet sich für bestimmte Anwendungen. Einige dieser PEEK-Kunststofftypen sind im Folgenden aufgeführt:
PEEK 1000
PEEK 1000 wird aus reinem PEEK-Harz 100% hergestellt und eignet sich für Anwendungen, die eine hohe Schlagfestigkeit erfordern, wie z. B. harte Anwendungen. Diese Art von PEEK ist sehr effektiv für den Sterilisationsprozess, da es in der Lage ist, hohen Druck und hohe Temperaturen bei verschiedenen Sterilisationsverfahren zu verarbeiten.
PEEK 1000 erfüllt auch die US- und EU-Anforderungen der FDA und wird auch in der Lebensmittel- und Gesundheitsindustrie eingesetzt.
PEEK HPV
PEEK HPV enthält einige Zusätze von Kohlenstofffasern, Graphit und PTFE, die es zu einem Kunststoff mit Lagerqualität machen. Er hat eine hohe Verschleißfestigkeit und eine geringe Reibung. Dieser PEEK-Typ bietet auch einen hohen Spitzendruck und eignet sich für Anwendungen, die eine Reibungsschnittstelle aufweisen.
PEEK CA30
PEEK CA30 enthält 30% Kohlenstofffasern und bietet eine gute mechanische Festigkeit, Kriechfestigkeit und Elastizität. Außerdem bietet es eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine schnelle Wärmeableitung von der Lageroberfläche. Es wird in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie sowie in der Öl- und Gasindustrie wegen seiner hohen Temperatur- und Schlagfestigkeit und der geringen Reibung eingesetzt.
PEEK GF30
PEEK GF30 enthält 30%-Glasfasern, ist kriechfest und hat eine hohe Steifigkeit bei gleichzeitig verbesserter Dimensionsstabilität, wodurch es sich für Strukturteile eignet. Es hält Belastungen stand, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Es wird auch als Gleitelement verwendet.
Eigenschaften von PEEK
Die PEEK-Bearbeitung wird aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften für verschiedene Anwendungen gewählt, und einige dieser Eigenschaften sind
Hohe Widerstandsfähigkeit
PEEK ist ein sehr widerstandsfähiges Material, das gegen korrosive Chemikalien beständig ist. Das PEEK-Material hat die gleiche Beständigkeit wie Nickelstahl. Es kann seine Struktur auch bei hohen Temperaturen mit nicht-korrosiven Chemikalien beibehalten und löst sich nur in konzentrierter Schwefelsäure auf.
Es bietet auch bei hohen Frequenzen und Temperaturen eine vorbildliche Leistung. Es verfügt über eine stabile Struktur und kann selbst bei einer hohen Dosis an Ionisationswiderstand seine Stabilität beibehalten. PEEK hat einen hohen Schmelzpunkt und eine lange Lebensdauer, so dass es sich auch bei hohen Temperaturen nicht verformt.
Hohe Verarbeitbarkeit
PEEK hat eine hohe Verarbeitbarkeit, insbesondere bei der CNC-Bearbeitung. Es hat eine ausgezeichnete Verarbeitungsfähigkeit und kann mit verschiedenen Methoden recht bequem verarbeitet werden. Neben der CNC-Bearbeitung kann PEEK auch durch Schmelzspinnen, Spritzgießen und Strangpressen verarbeitet werden. Es ist bekannt für seine selbstverlöschenden Eigenschaften bei der Verbrennung und erzeugt eine vernachlässigbare Menge an Gas und Rauch.
Nahtlos Mechanische Eigenschaften
PEEK ist hochtemperaturbeständig und kann daher auch bei hohen Temperaturen seine Größe beibehalten. Es hat auch eine ausgezeichnete Kriechfestigkeit, wodurch es geeignet ist, dem Druck während des Bearbeitungsprozesses standzuhalten. Es hat auch eine hohe Verschleißfestigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten, wodurch es für verschiedene industrielle Anwendungen geeignet ist.
Niedrige Absorptionsrate
PEEK-Material kann seine Struktur sogar in nassen Bereichen beibehalten. Es ist hydrolysebeständig und eignet sich daher für nasse Umgebungen. Es kann auch sehr gut unter extremer Ionisations- und Gammastrahlung arbeiten.
Vorteile der CNC-Bearbeitung von PEEK
Die CNC-Bearbeitung von PEEK bietet zahlreiche Vorteile und gilt daher als geeignetes Verfahren für die Herstellung kundenspezifischer PEEK-Teile. Einige dieser Vorteile sind wie folgt:
Hochpräzise und genau: Das Verfahren der CNC-Bearbeitung von PEEK bietet eine hohe Genauigkeit und Präzision, was für die Herstellung von Bauteilen mit komplexen Geometrien und engen Toleranzen sehr wichtig ist. Branchen wie Medizin, Elektronik und Luft- und Raumfahrt benötigen solche präzisen Teile.
Ausgezeichnete Oberflächenbehandlung: Die CNC-Bearbeitung von PEEK bietet eine exzellente Oberfläche, die dazu beiträgt, dass keine Nachbearbeitung für die Oberflächenveredelung erforderlich ist, wodurch die Qualität der Bauteile deutlich verbessert wird.
Reproduzierbarkeit und Konsistenz: CNC-Bearbeitung ist ein Verfahren, das sich für die Herstellung konsistenter Bauteile in aufeinanderfolgenden Chargen eignet. Es hilft bei der Herstellung von Teilen, die mit identischen Eigenschaften und Formen ausgestattet sind, und eignet sich daher für die Herstellung von Komponenten in großen Mengen
Bewahrte Materialeigenschaften: Bei der CNC-Bearbeitung bleiben die Eigenschaften von PEEK nach der Bearbeitung erhalten. PEEK bietet chemische Beständigkeit, hohe Festigkeit und thermische Stabilität, und all diese Eigenschaften bleiben bei den bearbeiteten Teilen auch nach dem Verfahren erhalten.
Schnelle Verarbeitung: Die CNC-Bearbeitung ermöglicht ein schnelles Prototyping und kurze Durchlaufzeiten im Vergleich zu anderen Verfahren. Auch die PEEK-Bauteile können mit der CNC-Bearbeitung schnell hergestellt werden, was für solche Projekte, bei denen die Zeit knapp ist, sehr wichtig ist.
Flexibilität im Werkzeugbau: CNC-Maschinen sind leicht umzuprogrammieren und lassen sich an unterschiedliche Spezifikationen für Teile und Designs anpassen. Diese Flexibilität, die die CNC-Bearbeitung von PEEK bietet, ermöglicht die Fertigung von Kleinserien, indem neue Werkzeuge für neue Produktionsläufe zur Verfügung stehen.
Vielfältige Verarbeitung: PEEK-Bauteile, die komplexe Geometrien und Formen aufweisen und komplizierte Designs umfassen, können problemlos durch CNC-Bearbeitung hergestellt werden. Es handelt sich um ein vielseitiges Verfahren, das für spezielle Anwendungen geeignet ist.
Anwendungen der CNC-Bearbeitung von PEEK
Die Bearbeitung von PEEK ist mit verschiedenen Anwendungen kompatibel, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
Öl und Gas
Im Öl- und Gassektor herrschen raue Bedingungen wie aggressive Chemikalien und hohe Temperaturen, bei denen andere Materialien versagen können. Die maschinell bearbeiteten Komponenten aus PEEK hingegen funktionieren aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit sehr gut und vertragen auch Hitze. PEEK-Ventile werden in der Öl- und Gasindustrie aufgrund ihrer außergewöhnlichen Haltbarkeit eingesetzt.
Luft- und Raumfahrt
Flugzeuge benötigen Komponenten, die extremen Bedingungen standhalten und gleichzeitig leicht sind. PEEK wird zur Herstellung der Isolierung des Flugzeugs und der Kabelmäntel verwendet. Die leichte Struktur der aus PEEK gefertigten Komponenten sorgt für Treibstoffeffizienz und ist hitzebeständig und damit langlebig.
Medizinische
In der medizinischen Industrie wird PEEK vor allem in der Orthopädie verwendet, da es bei der Herstellung von Wirbelsäulenimplantaten zur Behandlung von degenerativen Bandscheibenproblemen eine Rolle spielt. Die beschädigten Bandscheiben werden durch PEEK-Käfige ersetzt. Aufgrund seiner Biokompatibilität hilft es, unerwünschte Reaktionen zu vermeiden, und bietet außerdem Flexibilität und Halt.
Automobilindustrie
In der Automobilindustrie werden immer wieder Materialien benötigt, die dazu beitragen, das Gewicht eines Fahrzeugs zu reduzieren und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. PEEK-Bauteile wie Dichtungsringe, Anlaufscheiben und Zahnräder sind leicht, verschleißfest und bieten eine geringe Reibung, die für den Druck und die Belastung, denen ein Auto ausgesetzt ist, geeignet ist.
Tipps zur CNC-Bearbeitung von PEEK
Im Folgenden finden Sie einige wichtige Tipps zur CNC-Bearbeitung von PEEK, die Sie befolgen können, um funktionelle und leistungsstarke PEEK-Komponenten zu erhalten:
- Glühen PEEK bietet die Möglichkeit, die Verformung von PEEK-Stäben zu verringern, wenn diese während der Bearbeitung Belastungen ausgesetzt sind.
- Die Verwendung von Siliziumkarbid-Fräswerkzeuge hilft beim Schneiden von PEEK in einer sehr feinen Art und Weise, aber wenn das PEEK Kohlenstofffasern enthält und eine enge Toleranz erforderlich ist, müssen Diamantwerkzeuge verwendet werden.
- PEEK muss sein abgekühlt während des Bearbeitungsprozesses, damit ein Bruch verhindert werden kann. PEEK hat nicht die Fähigkeit, Wärme selbst abzuleiten, und benötigt daher ein flüssiges Kühlmittel.
- PEEK hat geringe Dehnung im Vergleich zu den anderen Kunststoffarten, daher sollte das Tieflochbohren vermieden werden.
Schlussfolgerung
PEEK ist ein sehr häufig verwendeter Kunststoff in verschiedenen Anwendungen. Die Kenntnis seiner Arten, Vorteile und wichtigen Tipps für die Bearbeitung kann bei der Herstellung und Auswahl von PEEK-Komponenten helfen.
Da Sie den obigen Leitfaden bereits durchgelesen haben, haben Sie sicher viele wichtige Aspekte von PEEK kennengelernt. Wenn Sie maßgeschneiderte PEEK-Komponenten wünschen, können Sie Kontakt zur DEK. Wir entwickeln und fertigen flexible, robuste und kostengünstige kundenspezifische PEEK-Komponenten für Ihre Projekte.
FAQs
Ist PEEK leicht zu bearbeiten?
Die Bearbeitung von PEEK ist nicht ganz einfach, da das Teil vor der Bearbeitung vorbereitet werden muss, um eine gewisse Leichtigkeit zu erreichen.
Warum ist PEEK-Kunststoff so teuer?
PEEK-Kunststoff ist aufgrund seines komplexen Herstellungsverfahrens und seiner Eigenschaften wie chemische Beständigkeit, mechanische Festigkeit und thermische Stabilität teuer.
