加工 PEEK:技巧、优势和应用
PEEK 是一种流行的热塑性聚合物 存在于各种物体中,例如医疗植入物和电缆绝缘层。
该塑料具有优异的机械性能 和高水平的耐腐蚀性物质 ,使其深受全球制造商的青睐。尽管经常用于注塑成型和 3D 打印,但 PEEK 具有高熔点 ,这表明它适用于 CNC 加工等减材工艺——尽管 PEEK 加工也有其自身的挑战。
本文介绍了加工 PEEK 的基础知识:PEEK 的材料特性、加工 PEEK 的优势、加工 PEEK 的常见应用以及如何充分利用加工 PEEK 零件的技巧。
什么是 PEEK?
PEEK 或聚醚醚酮是一种高性能工程热塑性塑料,是 PAEK 的一部分 材料家族。 半结晶 材料用于广泛的工业零部件,表现出优异的强度 , 耐磨 , 和耐磨性 ,即使在高温下也能保持其特性 .
PEEK 等级提供化学 和防水 类似于 PPS。但 PEEK 的熔点为 343°C,可以在更高的温度下工作:它可以在 250°C 的温度和热水或蒸汽中连续使用,而不会永久损失物理性能。
高性能 PEEK 塑料有粒状 形式,在细丝中 用于 3D 打印,并在 bar / rod 用于 CNC 加工的表格。它通常被归类为工业 -等级或医疗 -等级。
加工 PEEK 的优点
PEEK 加工有许多优点,可分为两类:固有的材料 PEEK的优点,以及具体的工艺 使用 CNC 机床加工 PEEK 材料的优势。
加工 PEEK 的材料优势包括:
- 优异的耐化学性
- 吸湿性极低
- 耐磨性和耐磨性
- 不受持续接触热水/蒸汽的影响
- 某些等级的生物相容性
- 抗生物降解
加工 PEEK 的工艺优势包括:
- 高精度
- 高重复性
- 严格公差
- 相对较高的熔点允许更快的进料和速度
PEEK 加工的局限性
尽管许多机械师使用 PEEK 塑料作为某些金属的可靠替代品,但加工热塑性聚合物仍有一些限制。其中包括:
- 需要特殊处理以尽量减少内部应力和与热相关的裂缝
- 需要退火
- 散热不好
- 深钻可以破解
PEEK加工的应用
PEEK 是一种应用范围惊人的材料,其中一些应用最好通过 CNC 加工而不是其他制造技术。工业级 PEEK 塑料用于航空 , 汽车 , 化学 , 电子产品 和能量 工业,而医用级 PEEK 塑料用于医疗保健 和牙科 .
这些常见的加工 PEEK 零件在这里按使用的是工业级还是医疗级 PEEK 进行分类:
工业级 | 医疗级 |
滚轮和轮子 | 植入物 |
轴承 | 脊柱融合器 |
垫圈、密封件和歧管 | 创伤分割装置 |
电缆绝缘 | 骨科器械 |
块 | 牙科愈合帽 |
衬套 | 尖头垫圈 |
戒指 | 给药系统 |
PEEK 加工技巧
PEEK 是一种可加工的热塑性塑料,但必须在加工前、加工中和加工后采取关键步骤,以提供最佳的最终产品。
- 退火 :退火是在 PEEK 棒材上进行的一种工艺,用于释放应力并减少加工过程中 PEEK 材料中应力和表面裂纹的机会。退火的 PEEK 也不太可能变形。根据加工所需的时间,可能需要多个退火阶段。
- 切割工具 :在大多数情况下,PEEK 可以使用碳化硅刀具进行加工。如果 PEEK 是用碳纤维增强的,或者如果需要非常严格的公差,则应使用金刚石工具。此外,如果所使用的切割工具不用于金属,则可以避免污染。
- 干湿两用 :PEEK不散热,加工时需要冷却,防止变形或破损。可以使用标准液体冷却剂,除非例如正在加工医疗零件,在这种情况下,PEEK 材料需要通过加压空气冷却。这是因为液体冷却剂会影响 PEEK 的生物相容性。
- 钻孔 :深孔钻孔会导致裂纹,因为 PEEK 的伸长率低于其他塑料。
PEEK 加工、PEEK 3D 打印或 PEEK 注塑成型?
PEEK材料不仅限于CNC加工。它也可以通过增材制造进行加工 或注塑成型 .在流程之间进行选择取决于所需的最终产品,以及时间和预算限制。
对于 3D 打印 PEEK,两种 FFF 细丝 和 SLS 粉末 可用。然而,用于 CNC 加工和注塑成型的 PEEK 的可用性仍然远远超过增材制造的选择。 3D 打印在打印生物相容性医疗植入物方面越来越受欢迎,因为可以轻松实现复杂(和部分中空)的几何形状。
注塑成型的 PEEK 树脂广泛用于医疗和航空航天应用等领域。但是,它的熔点处于许多注塑机能力的上限,因此可以被认为是一种特殊材料。
客户还可以考虑PEEK以外的其他高温塑料,如PEKK或Ultem。
加工 | 3D 打印 | 注塑成型 | |
复杂的几何形状 | 好的 | 不错 | 好的 |
机械性能 | 不错 | 好的 | 不错 |
准确性和可重复性 | 不错 | 好的 | 不错 |
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