Usinage CNC du PEEK: Types, propriétés, application et conseils
Le PEEK (Polyether Ether Ketone) est un thermoplastique largement utilisé dans diverses applications de l'industrie électrique et médicale. Le PEEK présente d'excellentes propriétés mécaniques et est également très résistant à la corrosion. Si vous souhaitez en savoir plus sur l'usinage CNC du PEEK, le guide ci-dessous peut vous être d'une grande aide.
Qu'est-ce que le PEEK (polyéther-éther-cétone) ?
Le polyéther-éther-cétone est un thermoplastique également appelé PEEK. Il s'agit d'un plastique technique à structure semi-cristalline qui offre de hautes performances dans de multiples applications. Il présente d'excellentes propriétés telles que la résistance à l'usure, la résistance chimique, l'abrasion et la résistance à l'eau, ainsi que des propriétés mécaniques sans faille.
Plastique PEEK Ils peuvent également conserver leurs propriétés lorsqu'ils sont soumis à des températures élevées. Ils ont un point de fusion élevé et peuvent être facilement exposés à la vapeur et à l'eau chaude. Le plastique PEEK se présente sous différentes formes : barres adaptées à l'usinage CNC, granulés et filaments.
Types de matières plastiques PEEK
Il existe différents types de plastiques PEEK et chaque type présente des propriétés uniques et convient à certaines applications. Certains de ces types de plastique PEEK sont mentionnés ci-dessous :
PEEK 1000
Le PEEK 1000 est fabriqué à partir de la résine PEEK pure 100%. Il convient aux applications qui nécessitent une résistance élevée aux chocs, comme les applications difficiles. Ce type de PEEK est très efficace pour le processus de stérilisation en raison de sa capacité à supporter la pression et la température élevées des différentes techniques de stérilisation.
Le PEEK 1000 répond également aux exigences de la FDA aux États-Unis et dans l'Union européenne et est également utilisé dans l'industrie alimentaire et l'industrie de la santé.
PEEK HPV
Le PEEK HPV est composé de fibres de carbone, de graphite et de PTFE, ce qui en fait un plastique de qualité roulement. Il présente une résistance élevée à l'usure et un faible frottement. Ce type de PEEK offre également une pression de pointe élevée et convient aux applications comportant une interface de frottement.
PEEK CA30
Le PEEK CA30 contient des fibres de carbone 30% et offre une bonne résistance mécanique, une bonne résistance au fluage et une bonne élasticité. Il présente également une conductivité thermique élevée et permet une dispersion rapide de la chaleur à partir de la surface du roulement. Il est utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, du pétrole et du gaz pour sa résistance aux températures élevées et aux chocs, ainsi que pour son faible coefficient de frottement.
PEEK GF30
Le PEEK GF30 contient des fibres de verre 30%, offre une résistance au fluage, une rigidité suivie d'une stabilité dimensionnelle améliorée, ce qui le rend approprié pour les pièces structurelles. Il peut supporter des charges lorsqu'il est soumis à des températures élevées. Il est également utilisé comme pièce coulissante.
Propriétés du PEEK
L'usinage du PEEK est choisi pour différentes applications en raison des excellentes propriétés qu'il présente :
Résistance élevée
Le PEEK est un matériau très résistant, il offre une résistance aux produits chimiques corrosifs. Le PEEK a la même résistance que l'acier au nickel. Il peut conserver sa structure même à des températures élevées avec des produits chimiques non corrosifs et ne se dissout que dans l'acide sulfurique concentré.
Il offre également une performance exemplaire à des fréquences et des températures élevées. Sa structure est stable et même lorsqu'il est soumis à une forte dose de résistance à l'ionisation, il conserve sa stabilité. Le PEEK présente un point de fusion élevé et une durabilité qui lui permet de ne pas se déformer, même lorsqu'il est soumis à des températures élevées.
Taux d'ouvrabilité élevé
Le PEEK est très facile à travailler, en particulier lorsqu'il est soumis à un usinage CNC. Il possède une excellente capacité de transformation et peut être traité par différentes méthodes de manière très pratique. Outre l'usinage CNC, le PEEK peut également être transformé par filage par fusion, moulage par injection et moulage par extrusion. Il est connu pour ses propriétés d'auto-extinction en cas de combustion et ne produit qu'une quantité négligeable de gaz et de fumée.
Propriétés mécaniques des produits sans soudure
Le PEEK résiste aux températures élevées, ce qui lui permet de conserver sa taille lorsqu'il est soumis à des températures élevées. Il présente également une excellente résistance au fluage, ce qui lui permet de résister à la pression pendant le processus d'usinage. Il présente également une résistance élevée à l'usure et un faible coefficient de frottement, ce qui le rend adapté à diverses applications industrielles.
Faible taux d'absorption
Le matériau PEEK peut même conserver sa structure lorsqu'il est soumis à des zones humides. Il offre une résistance à l'hydrolyse et convient donc aux environnements humides. Il peut également fonctionner très bien sous des radiations d'ionisation extrêmes et des radiations gamma.
Avantages de l'usinage CNC du PEEK
L'usinage CNC du PEEK présente de nombreux avantages qui en font un procédé adapté à la fabrication de pièces personnalisées en PEEK. Voici quelques-uns de ces avantages :
Très précis et exact : Le processus d'usinage CNC du PEEK offre une grande exactitude et une grande précision, ce qui est très important pour la fabrication de composants présentant des géométries complexes et exigeant des tolérances serrées. Les industries telles que le médical, l'électronique et l'aérospatiale ont besoin de pièces aussi précises.
Excellente finition de la surface : L'usinage CNC du PEEK offre une excellente surface qui contribue à réduire la nécessité d'un post-traitement pour la finition de la surface, ce qui améliore considérablement la qualité des composants.
Répétabilité et cohérence : Usinage CNC est un processus adapté à la fabrication de composants cohérents par lots successifs. Il permet de fabriquer des pièces dotées de propriétés et de formes identiques et convient donc à la production de composants en grande quantité.
Propriétés des matériaux conservés : L'usinage CNC préserve les propriétés du PEEK après l'usinage. Le PEEK offre une résistance chimique, une grande solidité et une stabilité thermique, et les pièces usinées conservent toutes ces propriétés après le processus.
Traitement rapide : L'usinage CNC permet un prototypage rapide et des délais d'exécution rapides par rapport à d'autres procédés. De même, les composants en PEEK peuvent également être fabriqués rapidement grâce à l'usinage CNC, ce qui est très important pour les projets soumis à des contraintes de temps.
Flexibilité de l'outillage : Les machines CNC sont faciles à reprogrammer et s'adaptent à différentes spécifications pour les pièces et les conceptions. Cette flexibilité offerte par l'usinage CNC du PEEK permet de répondre aux besoins de la fabrication de petits lots en disposant de nouveaux outils pour les nouvelles séries de production.
Traitement diversifié : Les composants en PEEK qui présentent des géométries et des formes complexes, ainsi que des dessins compliqués, peuvent être facilement fabriqués grâce au processus d'usinage CNC. Il s'agit d'un processus polyvalent qui répond à des applications spécialisées.
Applications de l'usinage CNC du PEEK
L'usinage du PEEK est compatible avec diverses applications, dont certaines sont présentées ci-dessous :
Pétrole et gaz
Dans le secteur du pétrole et du gaz, des conditions difficiles prévalent, telles que des produits chimiques agressifs et des températures élevées, où d'autres matériaux risquent de ne pas fonctionner. En revanche, les composants usinés en PEEK fonctionnent très bien grâce à leurs propriétés de résistance aux produits chimiques et à leur capacité à tolérer la chaleur. Les vannes en PEEK sont utilisées dans l'industrie du pétrole et du gaz pour leur durabilité exceptionnelle.
Aérospatiale
Les avions ont besoin de composants capables de résister à des conditions extrêmes tout en étant légers. Le PEEK est utilisé pour fabriquer l'isolation des avions et les gaines de câbles. La structure légère des composants usinés en PEEK permet d'économiser du carburant et, grâce à sa résistance à la chaleur, elle est durable.
Médical
Dans l'industrie médicale, le PEEK est principalement utilisé en orthopédie car il joue un rôle dans la création d'implants rachidiens pour traiter les problèmes de dégénérescence discale. Les disques endommagés sont remplacés par des cages en PEEK et, grâce à sa biocompatibilité, il permet d'éviter les réactions indésirables et offre également souplesse et soutien.
Automobile
L'industrie automobile a toujours besoin de matériaux qui contribuent à réduire le poids d'un véhicule et à améliorer le rendement énergétique. Les composants en PEEK tels que les bagues d'étanchéité, les rondelles de butée et les engrenages sont légers, résistants à l'usure et offrent également une faible friction, ce qui les rend adaptés à la pression et aux contraintes auxquelles une automobile peut être soumise.
Conseils pour l'usinage CNC du PEEK
Pour obtenir les composants PEEK les plus fonctionnels et les plus performants, vous trouverez ci-dessous quelques conseils importants sur l'usinage CNC du PEEK :
- Recuit Le PEEK permet de réduire les risques de déformation des tiges de PEEK lorsqu'elles sont soumises à des contraintes pendant l'usinage.
- L'utilisation de outils de coupe en carbure de silicium permet de découper le PEEK de manière très raffinée. Toutefois, si le PEEK contient des fibres de carbone et qu'une tolérance étroite est nécessaire, il faut utiliser des outils diamantés.
- PEEK doit être refroidi pendant le processus d'usinage afin d'éviter toute rupture. Le PEEK n'a pas la capacité de dissiper la chaleur par lui-même et nécessite donc un liquide de refroidissement.
- PEEK a faible allongement par rapport aux autres types de plastiques, il convient donc d'éviter les forages profonds.
Conclusion
Le PEEK est un plastique très couramment utilisé dans diverses applications. La compréhension de ses types, de ses avantages et des conseils essentiels pour l'usinage peut aider à fabriquer et à choisir des composants en PEEK.
Comme vous avez déjà parcouru le guide ci-dessus, vous avez dû apprendre de nombreux aspects importants du PEEK et si vous souhaitez obtenir des composants PEEK personnalisés, vous pouvez contacter DEK. Nous concevons et fabriquons des composants PEEK sur mesure, flexibles, robustes et abordables pour vos projets.
FAQ
Le PEEK est-il facile à usiner ?
L'usinage du PEEK n'est pas très facile car la pièce doit être préparée avant l'usinage pour obtenir une certaine facilité.
Pourquoi le plastique PEEK est-il si cher ?
Le plastique PEEK est coûteux en raison de son processus de fabrication complexe et de ses propriétés telles que la résistance chimique, la résistance mécanique et la stabilité thermique.
