Lavorazione CNC del PEEK: Tipi, proprietà, applicazioni e suggerimenti
Il PEEK è l'acronimo di Polietere Etere Chetone ed è un materiale termoplastico ampiamente utilizzato in varie applicazioni dell'industria elettrica e medica. Il PEEK offre eccellenti proprietà meccaniche ed è altamente resistente alla corrosione. Se desiderate saperne di più sulla lavorazione CNC del PEEK, questa guida può esservi di grande aiuto.
Che cos'è il PEEK (polietere etere chetone)?
Il polietere etere chetone è un materiale termoplastico chiamato anche PEEK. È un tecnopolimero con struttura semicristallina che offre prestazioni elevate in molteplici applicazioni. Offre eccellenti proprietà come la resistenza all'usura, la resistenza chimica, all'abrasione e all'acqua e ha proprietà meccaniche senza soluzione di continuità.
Plastica PEEK possono mantenere le loro proprietà anche se sottoposti a temperature elevate. Hanno un elevato punto di fusione e possono essere facilmente esposti a vapore e acqua calda. La plastica PEEK si presenta in varie forme: in barre, adatte alla lavorazione CNC, in forma granulare e in filamenti.
Tipi di materiale plastico PEEK
Esistono diversi tipi di plastica PEEK e ogni tipo presenta proprietà e idoneità uniche per determinate applicazioni. Alcuni di questi tipi di plastica PEEK sono citati di seguito:
PEEK 1000
Il PEEK 1000 è realizzato con resina PEEK pura 100% ed è adatto per applicazioni che richiedono un'elevata resistenza agli urti, come le applicazioni più difficili. Questo tipo di PEEK è molto efficace per il processo di sterilizzazione grazie alla sua capacità di gestire l'alta pressione e la temperatura delle diverse tecniche di sterilizzazione.
Il PEEK 1000 soddisfa anche i requisiti della FDA negli Stati Uniti e nell'Unione Europea ed è utilizzato anche nell'industria alimentare e sanitaria.
PEEK HPV
Il PEEK HPV comprende alcune aggiunte di fibra di carbonio, grafite e PTFE che lo rendono un materiale plastico con qualità di cuscinetto. Presenta un'elevata resistenza all'usura e un basso attrito. Questo tipo di PEEK offre anche un'elevata pressione di picco ed è adatto per applicazioni che prevedono un'interfaccia di attrito.
PEEK CA30
Il PEEK CA30 ha una fibra di carbonio 30% e offre una buona resistenza meccanica, resistenza al creep ed elasticità. Offre inoltre un'elevata conducibilità termica e una rapida dispersione del calore dalla superficie del cuscinetto. È utilizzato nell'industria aerospaziale, automobilistica, petrolifera e del gas per la sua resistenza alle alte temperature e agli urti e per il suo basso attrito.
PEEK GF30
Il PEEK GF30 ha una fibra di vetro 30%, offre resistenza al creep e ha una rigidità seguita da una migliore stabilità dimensionale che lo rende adatto per le parti strutturali. Può sopportare carichi quando è sottoposto a temperature elevate. Viene utilizzato anche come parte scorrevole.
Proprietà del PEEK
La lavorazione del PEEK viene scelta per diverse applicazioni grazie alle sue eccellenti proprietà, alcune delle quali sono le seguenti:
Alta resistenza
Il PEEK è un materiale altamente resistente, in grado di resistere alle sostanze chimiche corrosive. Il materiale PEEK ha la stessa resistenza offerta dall'acciaio al nichel. Può mantenere la sua struttura anche ad alte temperature con prodotti chimici non corrosivi e si dissolve solo in acido solforico concentrato.
Offre inoltre prestazioni esemplari a frequenze e temperature elevate. Ha una struttura stabile e anche quando viene utilizzato sotto un'elevata dose di resistenza alla ionizzazione è in grado di mantenere la sua stabilità. Il PEEK offre un elevato punto di fusione e una lunga durata, che garantisce che non si deformi anche se sottoposto a temperature elevate.
Elevato tasso di lavorabilità
Il PEEK ha un'elevata lavorabilità, soprattutto se sottoposto a lavorazione CNC. Ha un'eccellente capacità di lavorazione e può essere lavorato con diversi metodi in modo molto conveniente. Oltre alla lavorazione CNC, il PEEK può essere lavorato anche attraverso la filatura per fusione, lo stampaggio a iniezione e lo stampaggio per estrusione. È noto per le sue proprietà autoestinguenti durante la combustione e produce una quantità trascurabile di gas e fumo.
Proprietà meccaniche senza saldatura
Il PEEK ha una resistenza alle alte temperature grazie alla quale può mantenere le sue dimensioni quando è sottoposto a temperature elevate. Ha anche un'eccellente resistenza al creep, che lo rende adatto a sopportare la pressione durante il processo di lavorazione. Presenta inoltre un'elevata resistenza all'usura e un basso coefficiente di attrito che lo rendono adatto a diverse applicazioni industriali.
Basso tasso di assorbimento
Il materiale PEEK è in grado di mantenere la sua struttura anche quando è sottoposto a zone umide. Offre resistenza all'idrolisi ed è quindi adatto agli ambienti umidi. Può inoltre funzionare molto bene in presenza di radiazioni ionizzanti estreme e radiazioni gamma.
Vantaggi della lavorazione CNC del PEEK
I vantaggi offerti dalla lavorazione CNC del PEEK sono molteplici e, grazie a questi vantaggi, è considerato un processo adatto per la produzione di parti in PEEK personalizzate. Alcuni di questi vantaggi sono i seguenti:
Altamente precisi e accurati: Il processo di lavorazione CNC del PEEK offre un'elevata accuratezza e precisione, molto importante per la produzione di componenti con geometrie complesse e che richiedono tolleranze strette. Industrie come quella medica, elettronica e aerospaziale richiedono componenti così precisi.
Eccellente finitura superficiale: La lavorazione CNC del PEEK offre una superficie eccellente che contribuisce a ridurre la necessità di una post-lavorazione per la finitura della superficie, migliorando così la qualità dei componenti.
Ripetibilità e coerenza: Lavorazione CNC è un processo adatto alla produzione di componenti coerenti in lotti uno dopo l'altro. Contribuisce alla produzione di pezzi dotati di proprietà e forme identiche ed è quindi adatto alla produzione di componenti in volumi di massa.
Proprietà del materiale conservato: La lavorazione CNC preserva le proprietà del PEEK dopo la lavorazione. Il PEEK offre resistenza chimica, elevata forza e stabilità termica e i pezzi lavorati conservano tutte queste proprietà dopo il processo di lavorazione.
Elaborazione rapida: La lavorazione CNC offre una prototipazione rapida e tempi di consegna rapidi rispetto ad altri processi. Allo stesso modo, anche i componenti in PEEK possono essere prodotti rapidamente con la lavorazione CNC, il che è molto importante per i progetti in cui prevalgono i vincoli di tempo.
Flessibilità nella lavorazione degli utensili: Le macchine CNC sono facili da riprogrammare e si adattano a diverse specifiche di pezzi e progetti. La flessibilità offerta dalla lavorazione CNC del PEEK consente di soddisfare la produzione di piccoli lotti, disponendo di nuovi strumenti per le nuove serie.
Elaborazione diversificata: I componenti in PEEK con geometrie e forme complesse e con design intricati possono essere facilmente prodotti attraverso il processo di lavorazione CNC. Si tratta di un processo versatile che si rivolge ad applicazioni specializzate.
Applicazioni della lavorazione CNC del PEEK
La lavorazione del PEEK è compatibile con diverse applicazioni, alcune delle quali sono riportate di seguito:
Petrolio e gas
Nel settore petrolifero e del gas sono prevalenti condizioni difficili, come sostanze chimiche aggressive e temperature elevate, dove altri materiali possono fallire. I componenti lavorati in PEEK, invece, funzionano molto bene grazie alle loro proprietà di resistenza chimica e tollerano il calore. Le valvole in PEEK sono utilizzate nell'industria petrolifera e del gas per la loro eccezionale durata.
Aerospaziale
Gli aerei richiedono componenti in grado di resistere a condizioni estreme e di essere leggeri. Il PEEK viene utilizzato per produrre l'isolamento degli aerei e le guaine dei cavi. La struttura leggera dei componenti lavorati in PEEK consente di risparmiare carburante e, grazie alla sua resistenza al calore, offre una maggiore durata.
Medico
Nell'industria medica, il PEEK è utilizzato soprattutto in ortopedia, in quanto svolge un ruolo nella creazione di impianti spinali per affrontare i problemi degenerativi del disco. I dischi danneggiati vengono sostituiti con le gabbie in PEEK che, grazie alla loro biocompatibilità, aiutano a prevenire reazioni avverse e offrono flessibilità e sostegno.
Automotive
L'industria automobilistica richiede sempre materiali che contribuiscano a ridurre il peso di un veicolo e a migliorare l'efficienza dei consumi. I componenti in PEEK, come gli anelli di tenuta, le rondelle reggispinta e gli ingranaggi, sono leggeri, resistenti all'usura e offrono anche un basso attrito, essendo adatti alle pressioni e alle sollecitazioni cui può essere sottoposta un'automobile.
Suggerimenti per la lavorazione CNC del PEEK
Per ottenere i componenti in PEEK più funzionali e performanti, di seguito sono riportati alcuni importanti consigli per la lavorazione CNC del PEEK:
- Ricottura Il PEEK offre la possibilità di ridurre le possibilità di deformazione delle aste in PEEK quando vengono sottoposte a sollecitazioni durante la lavorazione.
- L'uso di utensili da taglio in carburo di silicio aiuta a tagliare il PEEK in modo molto raffinato, tuttavia, se il PEEK comprende fibre di carbonio e sono necessarie tolleranze strette, è necessario utilizzare utensili diamantati.
- Il PEEK deve essere raffreddato durante il processo di lavorazione, in modo da prevenire eventuali rotture. Il PEEK non è in grado di dissipare il calore da solo e quindi richiede un refrigerante liquido.
- PEEK ha basso allungamento rispetto agli altri tipi di plastica, pertanto è opportuno evitare la perforazione di fori profondi.
Conclusione
Il PEEK è un materiale plastico molto utilizzato in diverse applicazioni e la comprensione dei suoi tipi, dei suoi vantaggi e dei consigli essenziali per la lavorazione può aiutare a produrre e scegliere i componenti in PEEK.
Avendo già consultato la guida di cui sopra, avrete sicuramente appreso molti aspetti importanti del PEEK e se desiderate avere componenti in PEEK personalizzati, potete contattare DEK. Progettiamo e produciamo componenti personalizzati in PEEK flessibili, robusti e convenienti per i vostri progetti.
Domande frequenti
Il PEEK è facile da lavorare?
La lavorazione del PEEK non è molto semplice perché il pezzo deve essere preparato prima della lavorazione per ottenere una certa facilità.
Perché la plastica PEEK è così costosa?
La plastica PEEK è costosa a causa del suo complesso processo di produzione e delle sue proprietà come la resistenza chimica, la forza meccanica e la stabilità termica.
