PEEK CNC-Bearbeitung
PEEK zerspanen: das erfasste Güte-Eigenschaftsfeld (ungefüllt bis kohlenstoffgefüllt), warum ein Spannungsarmglühen über die Toleranz entscheidet und was in die Anfrage gehört.
PEEK steht an der Spitze der Leiter der zerspanbaren Kunststoffe: Es behält seine mechanischen Eigenschaften bei Temperaturen, bei denen andere technische Kunststoffe erweichen, widersteht nahezu jedem Verfahrenschemikalien standhält und trägt das Biokompatibilitätsprofil, das implantierbare Geräte verlangen. Diese Eigenschaften sind der Grund, warum Wirbelsäulenimplantate, Halbleiter-Wet-Bench-Komponenten, Luftfahrt-Halter und Bohrlochdichtungen es spezifizieren — und warum sein Rohhalbzeug mehr kostet als die meisten Metalle, die es ersetzt.
Die Bearbeitungsgeschichte hat einen unverhandelbaren Schritt: die Spannungsentspannung. PEEK-Halbzeug trägt Eigenspannungen aus der Extrusion, und Materialabtrag lässt diese Spannungen das Teil bewegen — oft erst, nachdem es in der Vorrichtung bereits in Toleranz gemessen hat. Ein kontrolliertes Glühen vor der Bearbeitung, dann eine Glüh-Schrupp-Schlicht-Sequenz an engen Merkmalen, ist es, was ein stabiles PEEK-Teil von einem Wiedervorlageteil trennt.
Spezifikationen
| Eigenschaft | Wert | Zustand |
|---|---|---|
| Density | 1.32 g/cm³ | unfilled PEEK; source comparison points: titanium 4.5 g/cm³, stainless steel 7.9 g/cm³ |
| Tensile strength unfilled | 100 MPa | unfilled grade; stronger than most general-purpose engineering plastics, weaker than 6061-T6 aluminium (276 MPa per the same source) |
| Tensile strength filled | 90–200 MPa by grade | GF30 (30% glass) 170 MPa; CF30 (30% carbon) 200 MPa; bearing grade PEEK-HPV 90 MPa |
| Continuous service temp | 260 °C | continuous service; source contrast: austenitic stainless 870 °C, titanium Grade 5 315 °C |
| Melting point | ≈ 343 °C | per Victrex, as cited by the source |
| Annealing | 200–250 °C soak for 3–4 h | pre-machining stress relief; slow ramp and controlled cool; rough machine → anneal → finish for tight-tolerance parts |
| Hardness | ≈R126 (Rockwell M) | Rockwell M |
| Compressive strength | In den gesammelten Belegen nicht belegt — im Angebot bestätigen. | |
| Max stock dimensions | In den gesammelten Belegen nicht belegt — im Angebot bestätigen. | |
Die Werte oben stammen aus der gesammelten Modellevidence-Schicht, jeweils mit dem Wärmebehandlungszustand, unter dem sie berichtet wurden; Felder ohne gesammelte Belege sind als nicht belegt ausgewiesen statt geschätzt. Anforderungen außerhalb der Tabelle werden für die konkrete Geometrie und Charge im Angebot bestätigt.
Anwendungen & Auswahlkriterien
Medizinische und implantierbare Komponenten
PEEK ist röntgendurchlässig — es bleibt auf Röntgen und MRT unsichtbar, wie Metallimplantate es nicht sind — sodass Chirurgen den Heilungsfortschritt ohne Artefaktstörung verfolgen können. Medizingüten für Langzeitimplantation tragen die Biokompatibilitätsdokumentation, die Regulatoren erwarten, und der Werkstoff übersteht wiederholtes Autoklavieren. Zerspanetes medizinisches PEEK braucht eine saubere Prozesskette, und die Güte sollte in der Anfrage benannt werden, nicht unterstellt sein.
Gewichtskritische Luft- und Raumfahrtstrukturen
Bei rund einem Drittel des Gewichts eines gleichwertigen Metallhalters konkurriert ungefülltes PEEK mit Konstruktionsaluminium bei der Festigkeit pro Masseneinheit, und seine kohlenstoffgefüllte Variante nähert sich bei der Steifigkeit pro Masseneinheit den Metallen. Für gewichtsbudgetierte Flugzeugzellen und Satellitenkomponenten ist dieser Handel — plus eine Einsatztemperatur, die die meisten Kunststoffe nie erreichen — das ganze Argument.
Chemische Verfahrensausrüstung
PEEK sieht über Lösungsmittel, verdünnte Säuren und Laugen hinweg, die austenitischen rostfreien Stahl zersetzen, weshalb in Metall spezifizierte Wet-Bench- und Pharma-Verfahrensteile nach Plan ersetzt werden, während PEEK-Äquivalente jahrelang laufen. Wo die Umgebung — nicht die Last — das Teil definiert, trifft sich die Werkstoffentscheidung gewöhnlich von selbst.
Gütenwahl vor dem Angebot
Ungefülltes Halbzeug zerspant leicht mit Standard-Hartmetall; glasgefüllte Güten sind härter für die Werkzeuge und wollen in der Regel beschichtetes oder Diamantwerkzeug; kohlenstoffgefülltes Halbzeug ist abrasiv genug, dass Diamantwerkzeug die realistische Wahl ist. Gefüllte Güten kaufen Steifigkeit und Festigkeit zum Preis eines Werkzeugbudgets — nennen Sie die Güte oder die Umgebung und Lasten, die sie entscheiden, in der Anfrage.
Häufig gestellte Fragen
Warum hat sich mein zerspantes PEEK-Teil bewegt, nachdem es die Maschine verlassen hatte?
Fast immer Eigenspannungen. Extrudiertes PEEK-Halbzeug trägt innere Spannungen, die sich beim Materialabtrag lösen, sodass das Teil sich verziehen kann, nachdem es in der Vorrichtung bereits in Toleranz gemessen hat. Die Gegenmaßnahme ist ein Spannungsarmglühen vor der Bearbeitung — und bei engen Merkmalen ein zweites Glühen zwischen Schruppen und Schlichten. Es auszulassen ist die am häufigsten berichtete Ursache für Maßversagen an diesem Werkstoff.
Ist PEEK stärker als Aluminium?
Pro Masseneinheit konkurriert ungefülltes PEEK mit Konstruktionsaluminium, obwohl seine absolute Festigkeit niedriger ist — der Dichteunterschied macht die Arbeit. Gefüllte Güten schließen die absolute Festigkeitslücke weiter. Der richtige Vergleich ist die Eigenschaftskombination, die das Teil braucht: Wo Temperatur, chemische Exposition oder Bildgebungskompatibilität im Spiel sind, verfehlt der Metallvergleich den Punkt.
Was sollte eine Anfrage für zerspantes PEEK enthalten?
Die benannte Güte (ungefüllt, glasgefüllt, kohlenstoffgefüllt oder eine Medizingüte), die Einsatzumgebung und -temperatur, die engen Toleranzen mit ihren Merkmalen und jede Dokumentationsanforderung wie Biokompatibilität oder Werkstoffzeugnis. Toleranzkritische Teile sollten zudem angeben, ob die Zeichnung Maße im trocken zerspannten oder feuchteäquilibrierten Zustand gilt — Kunststoffe bewegen sich weniger als Nylon, aber die Konvention zählt weiterhin.
Bestellung & Unterlagen
Unterlagen
Senden Sie ein STEP-Modell mit einer 2D-Zeichnung, die Toleranzen, Gewindeangaben und Oberflächenhinweise trägt. Benennen Sie die exakte PEEK-Güte und die Halbzeugform — Stange, Blech oder Platte — denn Güte und Form entscheiden sowohl über das Eigenschaftsfeld als auch über das Glühverhalten.
Angebot
Ein Angebot kalkuliert aus Modell und Zeichnung, der benannten Güte und Halbzeugform, Stückzahl, Toleranzklasse kritischer Merkmale und den Dokumentationsanforderungen. Die Werkstoffkosten sind bei PEEK-Teilen ein sichtbarer Anteil der Summe, daher zählen Halbzeuggröße und Verschachtelung — kennzeichnen Sie jedes Merkmal, das den Schnitt aus kleinerem Halbzeug erlaubt.
Prozessplan
Erwarten Sie, dass der Prozessplan Spannungsarmglühen vorsieht: vor der Bearbeitung als Standard, und zwischen Schruppen und Schlichten, wo Toleranzen eng sind. Bestätigen Sie, wer das Glühen ausführt und nach welchem dokumentierten Zyklus — es ist ein Prozessschritt mit Spezifikation, keine Werkstatt-Einzelfallentscheidung.
Muster & Versorgung
Prototypenmengen validieren den Glühzyklus und die Spannung an der echten Geometrie vor der Produktion. Erstmusterprüfung mit Werkstoffzeugnis ist auf Anfrage erhältlich; für medizinische Komponenten den Dokumentationsumfang — Materialchargenrückverfolgung, Reinraumhandhabung, Zeugnisse — im Angebot vereinbaren.