Passer au contenu 
Qu'est-ce que le PEEK?
Le PEEK est un polymère thermoplastique de polyéther éther cétone. Il s'agit d'un thermoplastique technique semi-cristallin de haute performance. Ce matériau semi-cristallin est utilisé dans diverses pièces et composants industriels en raison de ses excellentes propriétés mécaniques, de sa résistance à l'usure, résistance à la chaleur, haute résistance chimique, résistance à l’eau et résistance à l’abrasion.
Les plastiques PEEK ont l’avantage exceptionnel de conserver leurs propriétés même à haute température. Ils fondent vers 343oC et fonctionnent parfaitement à des températures plus élevées. Il peut donc être utilisé dans de l'eau chaude ou de la vapeur et progressivement jusqu'à une température élevée jusqu'à 250oC.
Le polymère thermoplastique semi-cristallin se présente sous différentes formes. Il est disponible sous forme de granulés, de barres pour l'usinage CNC et de filaments. Les 4 grandes classifications du PEEK sont :
COUP D'OEIL 1000 :
Ce PEEK est fabriqué à partir d'une résine polyéther éther cétone 100 % pure et est le plus adapté aux applications difficiles en raison de sa résistance supérieure aux chocs. Il est facile de stériliser le PEEK en utilisant les techniques de stérilisation les plus efficaces (vapeur, chaleur sèche, éthanol et rayons Y), et les substrats de matières premières utilisés dans la fabrication du PEEK répondent aux exigences de l'UE et de la FDA américaine concernant la dureté du PEEK. les aliments peuvent donc être utilisés dans certaines des utilisations les plus courantes dans les domaines de la santé, des médicaments et des industries de transformation des aliments.
PEEK-HPV :
L'incorporation de PTFE, de graphite et de fibre de carbone confère au PEEK-HPV la caractéristique de devenir un plastique de qualité roulement. En raison de son faible coefficient de frottement, de sa résistance élevée à l'usure et de sa limite de fonctionnement à pression maximale élevée, cette nuance convient à une utilisation dans les applications à interface de friction.
PEEK-GF30 :
Qualité de plastique renforcé rempli de 30 % de fibres de verre, ce matériau présente une meilleure rigidité et résistance au fluage que le PEEK-1000 et une meilleure stabilité dimensionnelle, ce qui le rend idéal pour les pièces structurelles. Il est idéal pour les pièces structurelles car il peut résister à des charges fixes à des températures élevées pendant de longues périodes. Si le PEEK-GF30 est utilisé comme pièce coulissante, son adéquation doit être soigneusement testée car les fibres de verre rayent la surface de contact.
PEEK-CA30 :
Étant à base de 30 % de fibre de carbone, ce matériau présente de meilleures propriétés mécaniques (module d'élasticité, résistance mécanique et fluage) ainsi qu'une plus grande résistance à l'usure par rapport au PEEK-GF30, et le plastique renforcé de fibre de carbone est ≈3. plus de 5 fois conducteur thermiquement que le PEEK non renforcé, tout en permettant une dispersion plus rapide de la chaleur de la surface d'appui.
Votre application déterminera la qualité de PEEK que vous choisirez d’usiner.
Propriétés du matériau plastique PEEK
Les industries produisant des objets divers, comme les implants médicaux, utilisent largement le PEEK dans leurs productions. Cela est dû aux propriétés excellentes et exceptionnelles du plastique Peek.
Les fabricants apprécient largement les propriétés suivantes de ce thermoplastique :
Excellente résistance chimique, électrique et thermique
Le matériau PEEK offre une haute résistance aux produits chimiques corrosifs. Il offre une résistance similaire à celle de l'acier au nickel et peut conserver sa structure non corrosive et chimique avec la plupart des métaux, même à haute température. Dans des conditions normales, seul l’acide sulfurique concentré peut dissoudre ce plastique.
De plus, le PEEK présente des performances électriques élevées à des températures et des fréquences élevées. Grâce à sa structure chimique stable lorsqu'il est attaqué chimiquement, le matériau peut parfaitement fonctionner sous de fortes doses de rayonnement ionisant.
De plus, il présente une résistance élevée aux rayonnements gamma, plus importante que celle du polystyrène (matériau le plus résistant aux rayonnements dans les résines d'usage général). Cette propriété le rend adapté à une utilisation de fils haute performance pour assurer une bonne isolation.
De plus, le matériau PEEK est très durable et possède un point de fusion élevé. Par conséquent, il fonctionne parfaitement lors des usinages de pointe à des températures élevées et ne se déforme pas à des températures plus élevées.
Taux de maniabilité élevé et performances constantes même à des températures élevées
Le matériau PEEK assure une grande maniabilité pendant usinage CNC plastique en raison de ses bonnes performances de traitement. Bien qu’il s’agisse d’un matériau thermoplastique à très haute température, il peut être traité avec différentes méthodes de traitement des matériaux.
Ces méthodes incluent le moulage par injection, le moulage par extrusion, le filage par fusion, etc. La maniabilité à haute température et les propriétés élevées de décomposition thermique du PEEK garantissent cette compatibilité. De plus, ce thermoplastique est un matériau auto-extinguible lors de la combustion ; il produit peu ou pas de gaz et de fumée toxiques.
Excellentes propriétés mécaniques, résistance au fluage, à l'usure et au frottement.
Le PEEK et d'autres thermoplastiques haute température ont une résistance élevée aux chocs et conservent leur taille à des températures élevées. Il présente un faible coefficient de dilatation linéaire et une bonne stabilité dimensionnelle.
Le PEEK possède les propriétés de fatigue et de rétention de contrainte les plus élevées de tous les autres plastiques. En outre, il possède d’excellentes propriétés de résistance au fluage (capacité d’une substance à se déformer lentement sur une longue période d’exposition à des contraintes). Cette propriété en fait un matériau adapté pour résister à de fortes pressions lors de l’usinage.
De plus, le PEEK offre une excellente résistance à l’usure avec un faible coefficient de frottement. Par conséquent, il peut maintenir une résistance élevée à l’usure dans diverses conditions de pression physique, de rugosité de surface, de température et de vitesse par rapport à la surface de contact.
Faible absorption de l’eau et résistance aux radiations
L'utilisation du PEEK pour fabriquer des composants de machines ou d'instruments aide ces pièces à conserver leur structure chimique et leurs propriétés dans les zones humides. Même à des températures élevées, sa résistance à l'hydrolyse le rend idéal dans les environnements humides, l'eau chaude sous pression ou la vapeur.
De plus, les pièces en PEEK peuvent fonctionner sous des rayonnements ionisants intenses. Comme indiqué précédemment, il résiste mieux aux rayonnements gamma que le polystyrène.
Composants, applications et industries PEEK
Bien qu'il s'agisse d'un matériau essentiel pour la fabrication, il est crucial d'utiliser uniquement le PEEK, car vous bénéficierez d'avantages opérationnels grâce à ses applications. Ici, nous mentionnerons certains composants et industries pour lesquels le PEEK est approprié.
Cependant, vous devez noter que cette liste n'est pas exhaustive. Vous devrez peut-être parler à nos experts pour vous accompagner dans vos projets.
PETROLE ET GAZ
Les outils de fond de trou dans le secteur pétrolier et gazier subissent des conditions difficiles telles que des températures élevées et des produits chimiques agressifs. Là où les matériaux traditionnels échouent, les vannes PEEK excellent en raison de leur résistance chimique et de leur tolérance à la chaleur supérieures. Ces vannes régulent efficacement le débit de fluide, améliorant ainsi la sécurité de l'extraction. Leur durabilité conduit à une durée de vie opérationnelle prolongée, réduisant ainsi les remplacements et l'entretien fréquents.
Médical
Dans l' domaine médical gagnent de l'argent supplémentaire à côté , le PEEK est largement utilisé pour les implants orthopédiques et rachidiens, en particulier dans les chirurgies de fusion vertébrale pour des affections telles que la discopathie dégénérative. Les disques endommagés sont remplacés par des cages en PEEK, souvent remplies de greffons osseux pour favoriser la fusion. La biocompatibilité du PEEK prévient les réactions indésirables et sa nature radiotransparente permet une imagerie claire après l'intervention chirurgicale. Ses propriétés mécaniques imitent l'os naturel, assurant maintien et flexibilité.
Industrie aerospatiale
Les composants des avions, en particulier ceux situés dans les zones moteur et cabine, doivent résister à des conditions extrêmes tout en étant légers. Le PEEK est utilisé pour fabriquer des gaines de câbles et des isolants dans les avions. Sa légèreté contribue à l’efficacité énergétique, tandis que sa résistance à la chaleur garantit sécurité et durabilité. Par exemple, les composites PEEK remplacent le métal dans certaines pièces d’avion, réduisant ainsi le poids sans compromettre la résistance.
Sam
Le fondateur d'AT-Machining a 30 ans d'expérience en CNC, dédiée à la résolution de défis complexes de conception et d'usinage pour les clients.
🔗 Meilleures pratiques pour l'usinage du PEEK
Gérer l'humidité et les contraintes : sécher le PEEK avant l'usinage, dégrossir, détendre les contraintes à 150–160 °C, puis finir ; éviter la déformation due au serrage avec des mâchoires souples et un support large et uniforme.
Électronique
Les excellentes propriétés d’isolation électrique du PEEK en font un choix de premier ordre pour les connecteurs, les isolants et l’isolation des câbles dans l’électronique. Par exemple, les supports de plaquettes PEEK sont utilisés dans la production de semi-conducteurs car ils peuvent résister aux produits chimiques agressifs et aux températures élevées lors de la fabrication des puces.
Automobile
L'industrie automobile recherche continuellement des matériaux permettant de réduire le poids des véhicules et d'améliorer le rendement énergétique. PEEK fabrique des composants tels que des engrenages, des rondelles de butée et des bagues d'étanchéité. Sa capacité à réduire la friction et l'usure, combinée à sa stabilité thermique, le rend idéal pour les pièces soumises à des contraintes élevées dans les moteurs et les transmissions.
Conseils pour l’usinage du plastique PEEK
Comme nous l’avons mentionné précédemment, le PEEK est un matériau usinable. Cependant, vous devez prendre des mesures critiques avant, pendant et après le processus d'usinage.
Voici quelques conseils pour vous aider si vous souhaitez obtenir le meilleur produit final usinage PEEK.
Recuit : Le processus de recuit sur les tiges PEEK aide à réduire les risques de contraintes internes et de fissures de surface.. Cela permet également de minimiser les contraintes internes dans le matériau lors de l'usinage. Il sera également difficile de déformer un PEEK recuit. En fonction du temps d'usinage requis, des étapes de recuit intermédiaire supplémentaires peuvent être nécessaires.
Outils de coupe : Les outils de coupe en carbure de silicium font partie des meilleurs choix pour l'usinage du PEEK. Dans d’autres circonstances, vous devez utiliser des outils diamantés. De tels cas incluent lorsque le thermoplastique est renforcé par de la fibre de carbone. Les outils diamantés seront également utiles lorsque les tolérances requises sont très serrées. Vous pouvez prévenir la contamination en évitant d’utiliser les mêmes outils de coupe que ceux utilisés sur les métaux.
Humide ou sec: Le PEEK ne dissipe pas la chaleur. Par conséquent, il nécessite un refroidissement pendant le processus d’usinage. Cela évitera la casse ou la déformation. Vous pouvez choisir d'utiliser un liquide de refroidissement standard. Cependant, l’air sous pression sera la meilleure option pour l’usinage de pièces médicales. Pourquoi? Le liquide de refroidissement peut affecter la biocompatibilité du PEEK.
Forage: Percer des trous profonds dans des sections transversales importantes sur le PEEK peut provoquer des fissures car son allongement est bien inférieur à celui des autres plastiques.
Caractéristiques des services d'usinage PEEK chez AT-Machining
En tant que leader de l'industrie de la personnalisation Services d'usinage CNC, nos clients de plusieurs secteurs apprécient les caractéristiques suivantes de nos services d'usinage PEEK :
- Fabrication en interne d'usinage de pièces en plastique PEEK dans notre usine bien équipée
- Une large gamme de services d'ingénierie, tels que la conception de produits et l'outillage, ainsi que la FAO/CAO
- Nous pouvons travailler efficacement sur des prototypes issus de séries de moyennes et petites séries.
- Nos services d'usinage CNC du plastique sont conformes aux spécifications RoHS, MIL et AMS.
- Nos professionnels qualifiés inspectent chaque pièce usinée avant la livraison, garantissant une qualité optimale et évitant les rappels de produits.
- Nous proposons également des finitions secondaires sur les pièces usinées en PEEK, comme le polissage, la finition des bords, etc.
- Nos experts travailleront en étroite collaboration avec vous pour comprendre vos besoins et vous proposer les meilleurs matériaux, processus d'usinage et suggestions de finition.
QFP
Le PEEK est-il dur pour la machine ?
Le PEEK est une matière plastique difficile à usiner. Cela nécessite une manipulation particulière avec une grande expertise et expérience. Bien qu'il s'agisse d'un thermoplastique usinable, le fabricant doit prendre des mesures critiques avant, pendant et après l'usinage pour obtenir les meilleurs résultats.
Pouvez-vous EDM PEEK ?
Généralement, l'EDM n'est pas disponible pour les plastiques PEEK, mais nous pouvons augmenter la conductivité électrique du PEEK en le remplissant de fibres de carbone pour lui permettre d'être usiné par EDM. Ses propriétés uniques garantissent que des géométries complexes peuvent être entièrement usinées, dont certaines ne sont pas possibles avec d'autres techniques.
Tracy
Tracy est un directeur des ventes avec 18 ans d'expérience dans l'usinage CNC, spécialisé dans les composants de précision et les solutions clients.
🔗 Meilleures pratiques pour l'usinage du PEEK
Conception tenant compte de l'anisotropie et du fluage : éviter les parois minces non supportées, ajouter des rayons généreux, fileter les formes avec des rayons de racine plus grands ; spécifier le recuit après usinage et les contrôles dimensionnels à température.
Le PEEK est-il plus résistant que l’aluminium ?
L'aluminium est plus résistant que le PEEK, avec une résistance à la traction de 45,000 XNUMX psi. Cependant, le PEEK est un polymère haute performance avec un rapport résistance/poids élevé parmi les autres thermoplastiques. C'est une excellente alternative à d'autres matériaux comme l'acier, le verre et l'aluminium.
Conclusion
Le PEEK est un excellent thermoplastique avec des applications dans plusieurs industries. Des propriétés telles qu’une excellente résistance chimique, une biocompatibilité, des tolérances serrées, etc. le rendent populaire pour de nombreuses applications. Les conseils dont nous avons parlé dans cet article vous aideront à obtenir d’excellents résultats lors de l’usinage du PEEK.
Contactez-nous at AT-Usinage Pour bénéficier des meilleurs services d'usinage CNC PEEK, laissez-nous vous aider à optimiser votre prochain projet. La conformité des matériaux est garantie : nous fournissons des certifications professionnelles et une traçabilité complète pour chaque lot de PEEK utilisé.
