Mecanizado de PEEK:consejos, ventajas y aplicaciones

PEEK es un popular polímero termoplástico se encuentra en objetos tan diversos como implantes médicos y aislamiento de cables eléctricos.

El plástico tiene excelentes propiedades mecánicas y un alto nivel de resistencia a sustancias corrosivas , lo que lo hace muy deseable para los fabricantes de todo el mundo. A pesar de que se usa regularmente para el moldeo por inyección y la impresión 3D, el PEEK tiene un punto de fusión alto. , lo que indicaría su idoneidad para procesos sustractivos como el mecanizado CNC, aunque el mecanizado de PEEK presenta su propio conjunto de desafíos.

Este artículo repasa los fundamentos del mecanizado de PEEK:las propiedades del material de PEEK, las ventajas del mecanizado de PEEK, las aplicaciones comunes del mecanizado de PEEK y consejos sobre cómo aprovechar al máximo las piezas de PEEK mecanizado.

¿Qué es PEEK?

PEEK, o poliéter éter cetona, es un termoplástico de ingeniería de alto rendimiento y forma parte del PAEK familia de materiales. El semicristalino El material se utiliza para una amplia gama de piezas y componentes industriales, mostrando una excelente resistencia , resistencia al desgaste , y resistencia a la abrasión , y conservando sus propiedades incluso a altas temperaturas .

Los grados de PEEK ofrecen productos químicos y resistencia al agua similar a PP. Pero con un punto de fusión de 343 °C, PEEK puede operar a temperaturas más altas:se puede usar continuamente hasta 250 °C y en agua caliente o vapor sin pérdida permanente de propiedades físicas.

El plástico PEEK de alto rendimiento está disponible en granular forma, en filamento para impresión 3D, y en barra/varilla formulario para mecanizado CNC. Por lo general, se clasifica como industrial -grado o médico -grado.

Ventajas del mecanizado de PEEK

Existen numerosas ventajas en el mecanizado de PEEK, y se pueden dividir en dos categorías:el material inherente ventajas de PEEK y el proceso específico ventajas de utilizar una máquina CNC para mecanizar material PEEK.

Las ventajas materiales del mecanizado de PEEK incluyen:

• Excelente resistencia química
• Absorción de humedad muy baja
• Resistencia al desgaste y la abrasión
• No se ve afectado por la exposición continua al agua caliente/vapor
• Algunos grados biocompatibles
• Resistente a la biodegradación

Las ventajas de proceso del mecanizado de PEEK incluyen:

• Alta precisión
• Alta repetibilidad
• Tolerancias estrictas
• El punto de fusión relativamente alto permite alimentaciones y velocidades más rápidas

Limitaciones del mecanizado PEEK

Aunque muchos maquinistas usan el plástico PEEK como una alternativa confiable a algunos metales, existen varias limitaciones para mecanizar el polímero termoplástico. Estos incluyen:

• Se requiere un manejo especial para minimizar el estrés interno y las grietas relacionadas con el calor
• Recocido requerido
• No disipa bien el calor
• Puede agrietarse si se perfora profundamente

Aplicaciones del mecanizado PEEK

PEEK es un material con una gama sorprendentemente diversa de aplicaciones, algunas de las cuales se atienden mejor con el mecanizado CNC que con otras técnicas de fabricación. El plástico PEEK de grado industrial se utiliza en la aeronáutica , automoción , químico , electrónica y energía industrias, mientras que el plástico PEEK de grado médico se usa en salud y odontología .

Estas piezas de PEEK mecanizadas comunes se clasifican aquí según utilicen PEEK de grado industrial o de grado médico:

Puntas de mecanizado PEEK

PEEK es un termoplástico maquinable, pero se deben tomar pasos críticos antes, durante y después del maquinado para entregar el mejor producto final.

• Recocido :El recocido es un proceso que se realiza en las varillas de PEEK para aliviar la tensión y reducir las posibilidades de tensiones y grietas en la superficie del material de PEEK durante el mecanizado. El PEEK recocido también tiene menos probabilidades de deformarse. Es posible que se requieran múltiples etapas de recocido según el tiempo requerido para el mecanizado.
• Herramientas de corte :En la mayoría de los casos, PEEK se puede mecanizar con herramientas de corte de carburo de silicio. Si el PEEK está reforzado con fibra de carbono, o si se requieren tolerancias excepcionalmente estrictas, se deben usar herramientas de diamante. Además, se puede evitar la contaminación si las herramientas de corte utilizadas no se utilizan también en metales.
• Húmedo o seco :Debido a que PEEK no disipa el calor, debe enfriarse durante el mecanizado para evitar deformaciones o roturas. Se puede utilizar refrigerante líquido estándar, a menos que, p. se mecanizan piezas médicas, en cuyo caso el material PEEK debe enfriarse con aire a presión. Esto se debe a que el refrigerante líquido puede afectar la biocompatibilidad de PEEK.
• Perforación :La perforación de agujeros profundos puede causar grietas, ya que PEEK tiene un alargamiento menor que otros plásticos.

¿Mecanizado de PEEK, impresión 3D de PEEK o moldeado por inyección de PEEK?

El material PEEK no se limita al mecanizado CNC. También se puede procesar mediante fabricación aditiva o moldeo por inyección . La elección entre los procesos depende del producto final deseado, así como de las limitaciones de tiempo y presupuesto.

Para impresión 3D PEEK, ambos filamentos FFF y SLS polvos están disponibles. Sin embargo, la disponibilidad de PEEK para el mecanizado CNC y el moldeo por inyección aún supera con creces las opciones de fabricación aditiva. La impresión 3D es cada vez más popular para la impresión de implantes médicos biocompatibles, ya que se pueden realizar fácilmente geometrías complejas (y parcialmente huecas).

La resina PEEK moldeada por inyección se usa ampliamente para aplicaciones médicas y aeroespaciales y más allá. Sin embargo, su punto de fusión está en el extremo superior de las capacidades de muchas máquinas de moldeo por inyección y, por lo tanto, puede considerarse un material especial.

Los clientes también pueden considerar otros plásticos de alta temperatura además de PEEK, como PEKK o Ultem.

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