PEEK (Polyetheretherketon)

Physikalische Eigenschaften

Laserbearbeitung

Die thermische Zersetzung von PEEK erzeugt Dämpfe von Benzophenon, Diphenylether und anderen aromatischen Verbindungen in geringer Konzentration. Obwohl weniger giftig als PVC oder POM, ist Belüftung obligatorisch, um das Einatmen von Pyrolyseprodukten zu vermeiden. Dämpfe haben einen schwachen phenolischen Geruch.

CO₂: CO2-Laserschneiden auf dünnen Platten (1–3 mm) mit hoher Leistung möglich. PEEK hat einen hohen Schmelzpunkt (~343 °C) und benötigt deutlich mehr Energie als andere Thermoplaste. Gravur erzeugt helle Markierungen auf naturfarbenem (beige) Material oder weiße Markierungen auf schwarzem PEEK. Kanten können verkohlen, wenn die Leistung nicht präzise kalibriert ist. Langsame Geschwindigkeit und hohe Leistung für saubere Schnitte verwenden.

Diode: Gravur auf dunklem/naturfarbenem PEEK mit hoher Leistung möglich. Schneiden ist nicht praktikabel. Die Diodenwellenlänge wird von ungefülltem PEEK schlecht absorbiert.

Faser: Faserlasermarkierung ist optimal für PEEK: erzeugt dauerhafte kontrastreiche Markierungen auf naturfarbenen oder farbigen Oberflächen. Häufige Anwendung in der Medizinindustrie zur Instrumentenmarkierung und UDI-Codes (Unique Device Identification).

CNC- / Fräsbearbeitung

PEEK ist der technische Thermoplast mit den besten CNC-Fräseigenschaften: erzeugt scharfe, saubere Späne ohne zu schmelzen oder abzusplittern. Mikrometrische Dimensionsstabilität. Scharfe Hartmetallfräser, Spindeldrehzahl 12.000–18.000 U/min, mäßiger Vorschub verwenden. Benötigt kein Kühlmittel, aber ein Druckluftstoß hilft bei der Spanabfuhr. Mäßiger Werkzeugverschleiß.

3D-Druck

Nachbearbeitung

Schleifen: PEEK kann dank seines hohen Schmelzpunkts trocken geschliffen werden. Erzeugt saubere Späne. Körnungen 180 → 400 → 800 → 1200 für seidenmatte Oberflächen. Spiegelpolitur ist mit Diamantverbindungen möglich.

Grundierung: Direkte Lackierung ist aufgrund der niedrigen Oberflächenenergie schwierig. Dies ist kein üblicher Vorgang: PEEK wird fast immer in seinen funktionalen Anwendungen ohne ästhetische Beschichtung verwendet.

Verkleben: Klebbar mit zweikomponentigen Struktur-Epoxidklebstoffen nach Anschleifen und Entfetten mit Aceton. Für Hochtemperaturverbindungen ist thermisches Schweißen oder mechanische Verbindung mit Schrauben vorzuziehen.

Ablagerung: PEEK nimmt minimale Feuchtigkeit auf (~0,5 % bei Sättigung). Für 3D-Druck-Filament vor Gebrauch bei 150 °C für 3–4 Stunden trocknen. Für kritische Anwendungen versiegelt mit Trockenmittel lagern.

Mit der Zeit: PEEK ist der Thermoplast mit der besten thermischen Dauerbeständigkeit (260 °C dauerhaft, Spitzen bis 300 °C). Immun gegen die überwiegende Mehrheit organischer Lösungsmittel, Säuren und Basen. Hervorragende Beständigkeit gegen ionisierende Strahlung. Degradiert nicht unter UV. Hydrolysebeständigkeit auch im Autoklaven (wiederholt dampfsterilisierbar). Stabilität über die Zeit ist unter Standard-Einsatzbedingungen praktisch unbegrenzt.

Häufige Defekte

• Extrem schwieriger FDM-3D-Druck — erfordert Hotend bis 400°C, Druckbett bei 120°C, beheizte Kammer bei 60°C; Warping ohne diese Voraussetzungen schwerwiegend
• Sehr hohe Kosten — immer prüfen ob POM oder Nylon PA6 die Anforderungen erfüllen können bevor PEEK gewählt wird
• Lackieren ohne spezifische Oberflächenbehandlungen nicht praktikabel

Sicherheit

Empfohlene PSA: eye_protection

PEEK ist einer der sichersten Thermoplaste in der Verarbeitung. In fester Form ist es inert und ungiftig. Mechanische Bearbeitung (Fräsen, Drehen) birgt keine besonderen Risiken außer gewöhnlichem Kunststoffstaub. Belüftung für Laserverarbeitung empfohlen. Vor dem 3D-Druck trocken halten, um Dampfblasen zu vermeiden.

Verfügbarkeit und Formate

Handelsübliche Formate: Platten 3–50mm, Rund- und Vierkantstäbe, Filament 1,75mm und 2,85mm für 3D-Druck, Granulat

Verwandte Materialien

Quellen

• ISO 10350 — Plastics acquisition and presentation of comparable single-point data (PEEK grade)
• Victrex PEEK 450G Technical Data Sheet
• ASTM D638 — Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics