Vad är PEEK?
PEEK (polyetereterketon) är en delkristallin termoplast från familjen polyaryleterketoner (PAEK). Det används när hög hållfasthet, temperaturbeständighet och kemisk resistans krävs utöver vad standardtekniska plaster kan erbjuda. Vi har sammanställt denna guide för att ge dig en djupare förståelse av detta material. Våra experter kommer att behandla följande:
Förklaring av PEEK-materialet
Vad används PEEK-plast till?
PEEK-egenskaper
Vanliga ansökningar
Fördelar och nackdelar med PEEK-plast
Tillverkningsprocesser för PEEK
Förklaring av PEEK-materialet
I tekniska termer intar PEEK toppen av termoplastprestanda, och överbryggar klyftan mellan metaller och polymerer. Kostnaden är betydligt högre än för vanliga plaster, men i sammanhang med hög tillförlitlighet och hög prestanda är PEEK ofta det material som används när, som man säger, misslyckande inte är ett alternativ.
Ingenjörer väljer PEEK-material när konstruktionsbegränsningar kräver en kombination av styrka, värmetålighet och kemisk inertitet som annars skulle kräva metallegeringar. Inom många branscher har det gått från att vara ett specialalternativ till att bli ett grundläggande material för verksamhetskritiska komponenter, med stöd av årtionden av beprövad användning inom flyg- och rymdindustrin, energisektorn och medicinteknik. Detta rykte gör PEEK till mer än bara ett materialval, utan en ingenjörstrategi för att förlänga livslängden på komponenter, minska underhållsintervallen och tåla extrema driftsförhållanden.
Vad används PEEK-plast till?
PEEK-plast specificeras i miljöer där konventionella tekniska plaster inte kan uppfylla prestandakraven. Det bibehåller sin styrka och måttstabilitet vid ihållande höga temperaturer, motstår nedbrytning i kemiskt aggressiva medier och tolererar tunga mekaniska belastningar. Kombinationen av låg vikt och hög hållfasthet gör det till ett effektivt substitut för metall i konstruktioner där viktminskning är avgörande.
PEEK-egenskaper
Följande data definierar PEEK:s prestanda utifrån mekaniska, termiska, elektriska och miljömässiga parametrar. Värdena baseras på standardiserade testmetoder och representerar typisk prestanda för ofyllda kvaliteter under kontrollerade förhållanden.
|
Mekaniska egenskaper |
Parameter |
Värde |
Enhet |
DIN/EN/ISO |
|
Elasticitetsmodul (dragprov) |
1mm/min |
4200 |
MPa |
527-2 |
|
Draghållfasthet |
50mm/min |
116 |
MPa |
527-2 |
|
Hållfasthet vid sträckgräns |
50mm/min |
116 |
MPa |
527-2 |
|
Förlängning vid sträckgräns |
50mm/min |
5 |
% |
527-2 |
|
Brottförlängning |
50mm/min |
15 |
% |
527-2 |
|
Böjhållfasthet |
2mm/min 10 N |
175 |
MPa |
178 |
|
Elasticitetsmodul (böjprov) |
2mm/min 10 N |
4200 |
MPa |
178 |
|
Tryckhållfasthet |
1%/2% 5mm/min 10 N |
23/43 |
MPa |
604 |
|
Kompressionsmodul |
5mm/min 10 N |
3400 |
MPa |
604 |
|
Stötkraft (Charpy) |
Max. 7,5 J |
OBS! |
kJ/m² |
179-1eU |
|
Noterad slagseghet (Charpy) |
Max. 7,5 J |
4 |
kJ/m² |
179-1eU |
|
Kulans intryckningshårdhet |
– |
253 |
MPa |
2039-1 |
|
Termiska egenskaper |
Parameter |
Värde |
Enhet |
DIN/EN/ISO |
|
Glasomvandlingstemperatur |
– |
150 |
°C |
53765 |
|
Smältpunkt |
– |
341 |
°C |
53765 |
|
Värmeförvrängningstemperatur |
HDT, metod A |
162 |
°C |
ISO-75 R Metod A |
|
Arbetstemperatur: |
Kort sikt |
300 |
°C |
– |
|
Arbetstemperatur: |
Långsiktigt |
260 |
°C |
– |
|
Värmeutvidgning (CLTE) |
23–60 °C, Lång |
5 |
10-5K -1 |
11359-1;2 |
|
Värmeutvidgning (CLTE) |
23-100°C, Long, England |
5 |
10-5K -1 |
11359-1;2 |
|
Värmeutvidgning (CLTE) |
100–150 °C, långsam |
7 |
10-5K -1 |
11359-1;2 |
|
Värmekapacitet |
– |
1,1 |
J/(g*K) |
22007-4:2008 |
|
Värmeledningsförmåga |
– |
0,27 |
W/(K*m) |
22007-4:2008 |
|
Elektriska egenskaper |
Parameter |
Värde |
Enhet |
DIN/IEC |
|
Ytbeständighet |
– |
1014 |
Ω |
60093 |
|
Övriga egenskaper |
Parameter |
Värde |
Enhet |
DIN/EN/ISO/IEC |
|
Vattenabsorption |
24h/96h (23 °C) |
0.02/0.03 |
% |
62 |
|
Resistens mot varmt vatten/baser |
– |
+ |
– |
– |
|
Väderbeständighet |
– |
– |
– |
– |
|
Brandbarhet (UL94) |
Noterat (värde @ 1,5 mm) |
V0 |
– |
60695-11-10 |
|
Godkänd av FDA |
– |
JA |
– |
– |
Vanliga tillämpningar
PEEK används i miljöer där styrka, värmebeständighet och kemisk stabilitet är avgörande.
Ställskruvar – insexhylsa
Perfekt där skruvhuvudet måste sitta delvis infruset. Dessa högpresterande fästanordningar är utformade för att säkert hålla kvar komponenter med hjälp av en gängad hylsdrivning. Utmärkt styrka, kemisk resistans och måttstabilitet under krävande förhållanden. UL94 V-0.
Tillämpningar:
– Medicinsk: Perfekt för utrustning som kräver upprepad sterilisering
– Halvledarsystem som fungerar i höga temperaturer eller i korrosiva miljöer, inklusive wafersystem och vakuumkammare.
Med skalle insexhylsa skruvar
Ett cylindriskt huvud med invändig sexkantsbit möjliggör positivt ingrepp med en sexkantsnyckel, vilket säkerställer exakt vridmomentkontroll och minskar risken för rundning av fattningen. Dessa fästanordningar behåller sina mekaniska egenskaper vid kontinuerlig användning vid temperaturer upp till 260 °C.
Tillämpningar:
– Medicinsk: Lämplig för utrustning som kräver upprepad sterilisering
– Elektronik: För enheter och fixturer som utsätts för värme eller frätande medier.
– Fordonsindustrin: Fäster komponenter i högtemperatur- eller kemiskt aggressiva zoner, särskilt runt sensorer, elektronik och lätta kompositkonstruktioner
Skallskruvar – extra lågt huvud
Det extremt låga huvudet sitter i nivå med ytan och ger en kompakt passform med låg profil för montering i utrymmesbegränsade sammanhang. Tål kontinuerlig drifttemperatur upp till 260 °C utan förlust av styrka eller stabilitet.
Tillämpningar:
– Medicinsk: För utrustning som kräver upprepad sterilisering
– Elektronik: Perfekt för montering och fixturer som utsätts för värme eller frätande medier.
– Fordonsindustrin: Fäster i trånga utrymmen såsom sensorhöljen, batteriförvaringen och styrmodulerna. Även för infällda paneler där elektrisk isolering och korrosionsbeständighet krävs
Sexkantsmuttrar
De är konstruerade för krävande miljöer där konventionella metallmuttrar eller standardmutter av plast är benägna att rosta. Den hexagonala formen möjliggör enkel åtdragning med vanliga handverktyg, vilket garanterar ett stabilt och tillförlitligt grepp i gängade anslutningar.
Tillämpningar:
– Medicinsk: Perfekt för utrustning som kräver upprepad sterilisering
– Elektronik: Säkra delar i värme- eller kemiskt exponerade enheter, såsom halvledarverktyg
– Bilindustri: Fäster icke-ledande eller korrosionsbeständiga anslutningar i sensorer, batterisystem och styrmoduler
Sexkantsbultar
Inkluderar en helt gängad skaft för att maximera skjuvhållfastheten och upprätthålla en exakt inriktning inom en konstruktion. Geometrin stöder hög vridmomentfästning och säker installation med standardverktyg, vilket ger tillförlitlig prestanda under både montering och service. Kan tåla kontinuerliga driftstemperaturer upp till 260 °C.
Tillämpningar:
– Medicinsk: Säkrar komponenter i kirurgiska instrument, diagnostiska maskiner och steriliseringsutrustning där kemisk resistans och upprepad autoklavering krävs
– Elektronik: Fäster halvledarbearbetningsverktyg, kretskortsmonteringssystem och andra enheter som utsätts för värme, kemikalier eller krav på renrum
– Bilindustrin: Där icke-ledande, korrosionsbeständiga fästelement behövs för sensorer, batterihöljen och höljen för kraftelektronik
Försänkta skruvar
Den försänkt huvud gör att fästelementet sitter i jämnhöjd med materialytan, vilket ger en slät och lågprofilig yta som är idealisk för precisionsmonteringar. Den behåller sin mekaniska styrka och måttstabilitet vid kontinuerlig drift vid temperaturer upp till 260 °C.
Tillämpningar:
– Medicinsk: Säkrar monteringsdelar, höljen eller fixturer i kirurgisk och diagnostisk utrustning där plana ytor underlättar hygien och hantering
– Elektronik – Fäster komponenter i halvledarverktyg, kretskortsmonteringar eller höljen där utskjutande fästanordningar kan hindra rörelse eller utrymme
– Bilindustri: Fäster dekorlister, skydd eller lätta paneler i områden med hög temperatur och korrosionsrisk som kräver en slät yta
Gängade sexkantiga distanser
Kvinnligt gängad med en sexkantig kropp för verktygsdragning. Håll delarna i exakt anpassning och avstånd. Trådarna motstår att lossna på grund av vibrationer. Låg avgång och högt styrke-till-vikt-förhållande gör dem lämpliga för precisionssammanfogningar och renrumsförhållanden.
Tillämpningar:
– Rymd- och flygindustrin: För elektrisk isolering och komponentmellanrum i avionik, kontrollpaneler och sensorsystem som fungerar i miljöer med hög temperatur eller vibrationer
–Telekommunikation: Monterar & justerar kretskort, kontaktdon & höljen i nätverksinfrastruktur där isolering & måttstabilitet är avgörande
– Halvledartillverkning: Placerar & fäster komponenter i wafersystem, testutrustning & renrumsmaskiner, där låg avgång & kemisk resistans krävs
Ventilerade skallskruvar
Den centrala ventilationskanalen möjliggör att instängda gaser eller vätskor kan komma ut, vilket gör dem särskilt effektiva i vakuum- eller tryckkänsliga system. Bibehåller måttstabilitet och prestanda vid kontinuerlig användning upp till 260 °C.
Tillämpningar:
– Medicinsk: För utrustning som behöver steriliseras och vakuumassisterade enheter där ventilation förhindrar tryckuppbyggnad
– Elektronik: Fäster halvledarbearbetningsverktyg och renrumsaggregat. Dessutom inneslutningar som behöver ventileras för att undvika instängd luft eller föroreningar
Slitsskruvar med cylindriskt huvud
Det cylindriska huvudet med en slitsad drivanordning möjliggör exakt vridmomenttillämpning med hjälp av standardverktyg, medan den breda huvudprofilen ökar kontaktfältet för förbättrad lastfördelning och tillförlitlighet vid montering. Bibehåller strukturell integritet vid kontinuerlig drifttemperatur upp till 260 °C.
Tillämpningar:
– Medicinsk: Fäster komponenter i diagnostiska maskiner, kirurgiska instrument och steriliseringsutrustning där kemisk resistans och upprepad rengöring krävs
– Elektronik: Säkrar delar i halvledarverktyg, kretskortsfästen och renrumsanläggningar där isolering och stabilitet är avgörande
– Bilindustri: Fixerar icke-ledande eller korrosionsbeständiga komponenter i sensorer, styrmoduler och elektriska höljen som utsätts för värme eller aggressiva vätskor
Bläddra i vårt sortiment av slitsskruvar med cylindriskt huvud
Sexkantiga distanser för manliga och kvinnliga anslutningar
Den hexagonala kroppen möjliggör ett stadigt grepp med standardverktyg under installationen, medan gängorna från hane till hona möjliggör mångsidig komponentstapling eller koppling för exakt inriktning och avstånd. Bibehåller strukturell integritet vid kontinuerlig drift vid temperaturer upp till 260 °C.
Tillämpningar:
– Medicin: Mellanrum och anpassar komponenter i diagnostisk utrustning, kirurgiska instrument och steriliseringssystem
– Elektronik: Monterar och separerar kretskort, kontakter och halvledarverktyg där isolering och måttstabilitet är viktiga
– Bilindustri: Tillhandahåller korrosionsbeständiga, elektriskt isolerande distanser i sensorer, styrmoduler och batterirelaterade enheter
Bläddra i vårt utbud av sexkantiga distanser för manliga och kvinnliga anslutningar
Skallskruvar – lågt huvud
Den låga huvudhöjden gör dessa fästanordningar lämpliga för konstruktioner med begränsat utrymme, samtidigt som de fortfarande levererar en säker och tillförlitlig fästprestanda. Bibehåller mekanisk styrka och stabilitet vid kontinuerlig drift vid temperaturer upp till 260 °C.
Tillämpningar:
– Medicinsk: Fäster komponenter i kompakta kirurgiska enheter, diagnostisk utrustning och steriliseringssystem där utrymmet är begränsat.
– Elektronik: Säkrar delar i halvledarverktyg, kretskortsmonteringar och höljen där hårdvara med låg profil krävs
– Bilindustri: För montering av komponenter i trånga utrymmen, såsom sensorhöljen, batteriförvaringsutrymmen och kontrollmoduler som kräver värme- och korrosionsbeständighet
Platt huvud – Torx
Det platt huvud ger en bred lageryta för jämn lastfördelning, vilket hjälper till att skydda monteringsytan från skador. torxbits designen säkerställer effektiv momentöverföring och minimerar risken för kamutslag jämfört med konventionella skruvdragare. Bibehåller sina egenskaper vid kontinuerlig drifttemperatur upp till 260 °C.
Tillämpningar:
– Medicinsk: Säkrar komponenter i diagnostisk utrustning, kirurgiska instrument och steriliseringssystem där upprepad rengöring och kemisk resistans är avgörande
– Elektronik: Fäster delar i halvledarverktyg, kretskortsmonteringar och höljen där hårdvara med låg profil krävs
– Bilindustri: För montering av komponenter i trånga utrymmen, såsom sensorhöljen, batteriförvaringsutrymmen och kontrollmoduler som kräver värme- och korrosionsbeständighet
Fördelar och nackdelar med PEEK-plast
PEEK:s hållbarhet och breda temperaturområde, särskilt dess motståndskraft mot höga temperaturer, gör det till en effektiv lösning för tillverkare. Efterfrågan på detta material ökar bland tillverkare eftersom behovet ökar för högre mekaniska egenskaper vid lägre vikt.
Fördelar
● Utmärkt högtemperaturbeständighet:
PEEK-produkter kan i allmänhet tåla temperaturer upp till 180 °C vid kontinuerlig användning, vilket garanterar en lång livslängd och tillförlitlighet i tuffa miljöer. PEEK:s temperaturområde varierar beroende på sort. Vissa kvaliteter kan användas kontinuerligt vid temperaturer upp till 250 °C. Observera att temperaturintervallet för PEEK-materialet börjar vid -70 °C. PEEK-materialets smälttemperatur är i allmänhet 341 °C.
● Mekanisk styrka och hög måttstabilitet:
PEEK-plastmaterialet uppvisar utmärkta egenskaper när det gäller styrka, styvhet, krypning och utmattning, vilket möjliggör tillverkning av lätta delar och bättre prestanda över tid. Slitstyrka i slitande eller fuktiga miljöer, en låg friktionskoefficient och utmärkt slitstyrka kan bidra till att förlänga livslängden och upprätthålla delarnas integritet.
● Låg vikt
PEEK-materialets densitet är ungefär 1,30 g/cm³, vilket är ungefär en femtedel till en sjättedel av densiteten hos vanliga metaller. Det är därför det ofta väljs för viktkänsliga konstruktioner.
● Kemikalieresistens
En PEEK-komponent har enastående kemisk resistans, även vid höga temperaturer.
Tack vare materialets förmåga att motstå många syror, baser, kolväten och
organiska lösningsmedel.
● Elektrisk prestanda:
Är PEEK elektriskt ledande? Nej. PEEK:s elektriska egenskaper är utmärkta inom ett brett temperaturområde och för olika frekvenser. Med exceptionella isoleringsegenskaper är PEEK enastående för elektroteknik och elektronik, särskilt när man tar hänsyn till materialets värmebeständighet.
● Värmeisolering:
PEEK-materialets termiska egenskaper ger det en låg värmeledningskoefficient. PEEK erbjuder därför utmärkt isolering. PEEK:s mekaniska egenskaper och höga temperaturbeständighet gör det till ett idealiskt val för termisk stabilitet.
● Hydrolysbeständighet:
PEEK-produkter har använts med framgång för att förbättra tillförlitligheten hos komponenter. Tack vare sin låga fuktabsorption hydrolyseras inte PEEK i närvaro av vatten (sötvatten, saltvatten eller ånga), inte ens vid höga temperaturer.
● Återvinningsbara.
Egenskaperna hos Peek-plast gör den helt återvinningsbar och halogenfri. polymeren PEEK uppfyller även kraven i det europeiska RoHS-direktivet och REACH.
Nackdelar
● Kostnad
Med en smältpunkt på cirka 341 °C är PEEK betydligt dyrare
än vanliga tekniska termoplaster. För volymkänsliga eller kostnadskänsliga tillämpningar
Vid produktion kan enbart materialkostnaden vara avskräckande om inte dess prestanda är tillräcklig
Fördelarna är av avgörande betydelse för designen.
● Bearbetningskrav
PEEK kräver formnings- eller extrudtionsutrustning som kan fungera vid höga temperaturer. Även om formsprutning är en allmänt använd metod, kräver den en noggrann temperaturkontroll och verktyg som klarar materialets höga viskositet, vilket ökar tillverkningskomplexiteten och kostnaden.
● Tillgänglighet
PEEK-material tillverkas i mindre kvantiteter än vanliga plaster som polypropen eller polyeten. Tillgången kan vara begränsad i vissa områden, vilket kan resultera i längre ledtider och högre kostnader. Vi rekommenderar att du kontrollerar materialtillgängligheten tidigt i projektet för att undvika förseningar.
● UV-BESTÄNDIGHET
Utan stabilisatorer kommer PEEK-materialet att försämras vid långvarig UV-exponering, vilket gör det olämpligt för oskyddad utomhusanvändning. Tillsats av UV-stabilisatorer kan förbättra dess hållbarhet i applikationer som utsätts för solljus
Tillverkningsprocesser för PEEK
PEEK:s smältpunkt på cirka 341 °C kräver bearbetningsutrustning som är byggd för drift vid höga temperaturer. Eftersom det är halvkristallint måste smält- och kylfaserna kontrolleras noggrant för att fastställa rätt nivå av kristallinitet, vilket styr dess mekaniska hållfasthet, värmetålighet och kemiska resistans.
1. Sprutgjutning
Sprutgjutning används ofta för PEEK, men kräver en noggrann temperaturkontroll.
● Tunntemperatur: 370–420 °C för att smälta polymeren helt utan nedbrytning.
● För att uppnå korrekt kristallisation och förhindra amorfa områden som minskar delens styrka, bör temperaturen hållas mellan 160–200°C.
● Viktiga överväganden: Tillåt krympning på upp till 2,5 % i formkonstruktionen, placera sprutningsöppningarna för att minimera skjuvningsvärme och använd slitstarka material för skruv och cylinder för att hantera PEEK:s höga viskositet och slipmedel.
För att lära dig mer rekommenderar vi att du dyker in i vår guide, Djupgående: formsprutningsprocessen.
2. Strängsprutning
PEEK-extrudering producerar kontinuerliga lagerformer såsom stänger, plattor, rör och belagd tråd.
● Temperaturprofil: Liknar formsprutning, med noggrant graderade zoner för att förhindra oavsmälta pellets eller termisk nedbrytning.
● Kylstyrning: Kristalliniteten kan påverkas av kylhastigheten – snabb kylning ger lägre kristallinitet för duktilitet, medan långsammare kylning ökar styvheten och kemiska resistensen.
● Utrustningskrav: Extrudrar måste vara korrosions- och slitagebeständiga, särskilt vid bearbetning av fyllda kvaliteter som innehåller glas- eller kolfiber.
3. Pressgjutning
Kompressionsgjutning innebär att PEEK-pulver eller granulat packas i en uppvärmd formkavitet, högt tryck appliceras och hålls kvar tills polymeren har konsoliderat helt.
● Bearbetningstemperatur: Omkring 370–400°C för ofyllda kvaliteter; något högre för fyllda föreningar.
● Tryck: Tillräckligt för att eliminera hålrum och säkerställa fullständig konsolidering, ofta 1–2 MPa under smältflödet, följt av ett högre hålltryck under kylningen.
● Fördelar: Lämplig för tjocka sektioner eller stora komponenter där formsprutning inte är praktiskt genomförbart. Kylningen måste kontrolleras för att undvika interna spänningar.
4. CNC-bearbetning
Bearbetning utförs vanligtvis på extruderade eller formsprutade material.
● Verktyg: Vassa verktyg av hårdmetall eller diamant rekommenderas för att minska värmeutvecklingen och upprätthålla måttnoggrannheten.
● Skärhastigheter: Lägre än för metaller; alltför höga ytliga hastigheter kan orsaka mjukning och gummiaktig konsistens på grund av lokal uppvärmning.
● 0 Eftersom PEEK har en relativt låg modul jämfört med metaller, bör klämtrycket vara tillräckligt för stabilitet men inte för högt för att undvika deformation.
● Måttstabilitet: Maskinbearbetade delar kan kräva glödgning för att minska spänningar innan den slutliga efterbehandlingen.
5. Additiv tillverkning (3D-utskrift)
PEEK bearbetas i allt högre grad via Fused Filament Fabrication (FFF) vid hög temperatur och selektiv lasersintring (SLS).
● FFF-krav: Munstyckstemperaturer på 400–450°C, uppvärmda byggkammare >120°C och uppvärmda byggplattor runt 120–160°C.
● Kristallinitetskontroll: Eftertrycklig glödgning kan användas för att öka kristalliniteten och förbättra de mekaniska egenskaperna.
● SLS-överväganden: Kräver exakt kontroll av pulverbäddens temperatur (strax under smältpunkten) för att förhindra deformering och uppnå konsekvent skiktförbindning.
● Utmaningar: Att upprätthålla en jämn vidhäftning mellan skikten och minimera snedvridning på grund av PEEK:s höga krympningsgrad.
Våra experter har sammanställt en användbar guide för att hjälpa dig att lära dig mer: Hur 3D-utskrifter kompletterar formsprutning.
Ladda ner CAD-ritningar gratis och testa innan du köper
CAD-ritningar (som du kan ladda ner) finns för de flesta lösningar. Du kan också beställa gratisprover för att säkerställa att du har valt exakt vad du behöver. Om du inte är helt säker på vilken PEEK-fästanordning som fungerar bäst för din tillämpning, hjälper våra experter dig gärna med råd.
Oavsett dina behov kan du förlita dig på snabb leverans.
Begär dina kostnadsfria provprodukter
Ladda ner gratis CAD-ritningar
Frågor?
Mejla oss på sales@essentracomponents.se eller prata med någon av våra experter för mer information om den perfekta lösningen för din tillämpning 031-10 50 00.