Mecanizado de PEEK: Consejos de expertos, ventajas y aplicaciones reales

¿Qué es el PEEK?

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

Los grados de PEEK ofrecen resistencia química y al agua similar al PPS. Pero con un punto de fusión de 343 °C, el PEEK puede operar a temperaturas más altas: puede usarse 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 forma granular, en filamento para impresión 3D y en forma de barra/varilla para mecanizado CNC. Se clasifica típicamente como grado industrial o grado médico.

Ventajas del mecanizado de PEEK

Hay numerosas ventajas en el mecanizado de PEEK, que se pueden dividir en dos categorías: las ventajas inherentes del material PEEK y las ventajas específicas del proceso de usar una máquina CNC para mecanizar material PEEK.

Ventajas del material al mecanizar PEEK:

• Excelente resistencia química
• Absorción de humedad muy baja
• Resistencia al desgaste y abrasión
• Inafectado por exposición continua a agua caliente/vapor
• Algunos grados biocompatibles
• Resistente a la biodegradación

Ventajas del proceso al mecanizar PEEK:

• Alta precisión
• Alta repetibilidad
• Tolerancias ajustadas
• Punto de fusión relativamente alto permite avances y velocidades más rápidos

Limitaciones del mecanizado de PEEK

Aunque muchos mecanizadores usan plástico PEEK como alternativa fiable a algunos metales, hay varias limitaciones al mecanizar el polímero termoplástico. Estas incluyen:

• Manipulación especial requerida para minimizar tensiones internas y grietas relacionadas con el calor
• Recocido requerido
• No disipa bien el calor
• Puede agrietarse si se taladra profundamente

Aplicaciones del mecanizado de PEEK

El PEEK es un material con una gama sorprendentemente diversa de aplicaciones, algunas de las cuales se sirven mejor mediante mecanizado CNC que otras técnicas de fabricación. El plástico PEEK de grado industrial se usa en las industrias aeroespacial, automoción, química, electrónica y energía, mientras que el PEEK de grado médico se usa en sanidad y odontología.

Estas piezas comunes de PEEK mecanizado se categorizan aquí por si usan PEEK de grado industrial o médico:

Consejos para mecanizar PEEK

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

1. Recocido: El recocido es un proceso realizado en barras de PEEK para aliviar tensiones y reducir las posibilidades de tensiones y grietas superficiales en el material PEEK durante el mecanizado. El PEEK recocido también es menos propenso a deformarse. Pueden requerirse múltiples etapas de recocido dependiendo del tiempo requerido para el mecanizado.
2. Herramientas de corte: En la mayoría de circunstancias, el PEEK puede mecanizarse usando herramientas de corte de carburo de silicio. Si el PEEK está reforzado con fibra de carbono, o se requieren tolerancias excepcionalmente ajustadas, se deben usar herramientas de diamante. Además, la contaminación puede evitarse si las herramientas de corte usadas no se usan también en metales.
3. Húmedo o seco: Como el PEEK no disipa el calor, necesita enfriarse durante el mecanizado para prevenir deformación o rotura. Se puede usar refrigerante líquido estándar, a menos que, por ejemplo, se mecanicen piezas médicas, en cuyo caso el material PEEK necesita enfriarse con aire a presión. Esto es porque el refrigerante líquido puede afectar la biocompatibilidad del PEEK.
4. Taladrado: El taladrado de agujeros profundos puede causar grietas, ya que el PEEK tiene una elongación menor que otros plásticos.

Mecanizado de PEEK, impresión 3D de PEEK o moldeo por inyección de PEEK?

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

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

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 límite superior de las capacidades de muchas máquinas de moldeo por inyección, y por tanto puede considerarse un material especial.

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

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