PEEK-Leitfaden: Eigenschaften und Technische Anwendungen

Was ist PEEK?

PEEK (Polyetheretherketon) ist ein organisches thermoplastisches Polymer, das auch im 3D-Druck verwendet wird. Es gehört zur Familie der Polyetherketone, die auch als König der Polymere bezeichnet werden, und zeichnet sich durch eine Kombination sehr guter mechanischer, thermischer und chemischer Eigenschaften aus.

Welche Eigenschaften hat PEEK?

PEEK hat eine Zugfestigkeit von fast 100 MPa, wie einige Nichteisenlegierungen, aber eine niedrige Dichte von 1,30 g/cm^3 im Vergleich zu 2,8 g/cm^3 bei leichten Aluminiumlegierungen. Die Kombination aus hoher mechanischer Festigkeit und geringer Dichte macht PEEK zu einem guten Kandidaten für die Ersetzung von Metalllegierungen, wobei dank der Vielseitigkeit der additiven Fertigung komplexe Geometrien hergestellt werden können.

Wie wird PEEK bearbeitet?

PEEK ist zwar schwierig zu verarbeiten, eignet sich aber gut für die filamentbasierte additive Herstellung mit FDM. Der Drucker erfordert sehr hohe Arbeitstemperaturen von über 400°C für die Düse und mindestens 70°C für die Heizkammer, die vom Verbrauchermaschinen nicht erreicht werden können. Außerdem ermöglicht diese Technologie, die in industriellen Druckern eingesetzt wird, die Herstellung von Trägern aus einem speziellen Material, das am Ende des Herstellungsprozesses leicht entfernt werden kann. Auf diese Weise werden Konstruktionseinschränkungen durch Hinterschneidungen, interne Kanäle und komplexe Geometrien eliminiert.

Was sind die Zustände von PEEK?

PEEK kann zwei verschiedene kristalline Zustände aufweisen:

• amorph - erkennbar an seiner braunen Farbe; die Ketten, aus denen es besteht, sind nicht geordnet. Es unterscheidet sich dadurch, dass es duktiler und stoßfester ist, aber eine niedrigere maximale Einsatztemperatur hat.
  
  

• halbkristallin - erkennbar an seiner  charakteristischen Hautfarbe, mit etwas besseren mechanischen und chemischen Eigenschaften, aber spröderem Verhalten. Es ist der ideale Zustand für Hochtemperaturanwendungen, weil es Temperaturen von bis zu 250°C standhält.

Wofür wird PEEK benutzt?

Dieses Polymer wird auch unter rauen Bedingungen und in rauen Umgebungen eingesetzt, z. B. in der Luft- und Raumfahrt für die Herstellung von Strukturbauteilen, Abdeckungen und Isolierungen oder im medizinischen Bereich, wo es als fortschrittliches Biomaterial für Implantate und Prothesen verwendet wird.