PEEK, o poliéter éter cetona, es un tipo de plástico de alto rendimiento que está causando sensación en industrias como la aeroespacial, la médica y la automotriz.
Este blog tiene como objetivo profundizar en lo que hace que el PEEK sea tan especial. Analizaremos sus propiedades clave, exploraremos las ventajas que ofrece y destacaremos sus amplias aplicaciones.
Ya sea que sea ingeniero, fabricante o simplemente sienta curiosidad por los materiales que están ampliando los límites de la innovación, aquí encontrará información valiosa.
¿Qué es el plástico PEEK?
El poliéter éter cetona, o PEEK, es un termoplástico de ingeniería semicristalino. Pertenece a la familia de polímeros de poliariletercetona (PAEK) con la fórmula química (C19H12O3)n. Su estructura química, que presenta anillos aromáticos y enlaces éter y cetona, le confiere una alta resistencia a los productos químicos, al desgaste y a la hidrólisis.
En su forma cruda, los gránulos de PEEK generalmente aparecen en un color natural que varía del beige al marrón claro.
Este plástico puede soportar temperaturas de hasta 250 °C y resistir productos químicos agresivos, lo que lo hace ideal para aplicaciones en entornos extremos.
También tiene una excelente resistencia mecánica y resistencia al desgaste, lo que lo prefiere en industrias como la aeroespacial, la médica y la automotriz.
Como termoplástico, el PEEK se puede calentar y moldear sin perder sus propiedades clave, lo que lo hace muy versátil y confiable.
Propiedades del material plástico PEEK
Aquí se encuentra la hoja de datos de propiedades de PEEK que hemos recopilado, que incluye los parámetros de rendimiento clave de PEEK. Para obtener información más detallada, visite Matweb.
Propiedades físicas del PEEK | |
|---|---|
| Densidad de PEEK | 1,26 – 1,72 g/cc |
| Absorción de agua | 0.0200 – 0.500 % |
| Tamaño de partícula | 10,0 – 550 µm |
| Viscosidad | 1120 – 1120 cP @Temperatura 380 – 380 °C |
| Contracción lineal del molde | 0,00100 – 0,0200 cm/cm |
| Flujo de fusión | 0,260 – 182 g/10 min |
| Flujo espiral | 11,0 – 70,0 cm |
Propiedades mecánicas del PEEK | |
|---|---|
| Dureza Rockwell M | 85.0 – 109 |
| Resistencia a la tracción del PEEK, máxima | 90,0 – 250 MPa |
| Resistencia a la tracción, rendimiento | 11,0 – 125 MPa |
| Alargamiento a la rotura | 1.70 – 110 % |
| Alargamiento en el límite elástico | 3.60 – 45.0 % |
| Resistencia a la cizalladura | 55,0 – 90,0 MPa |
Propiedades térmicas del PEEK | |
|---|---|
| CTE, lineal | 4,70 – 216 µm/m-°C |
| Capacidad calorífica específica | 1,10 – 2,20 J/g-°C |
| Conductividad térmica | 0,173 – 0,950 W/mK |
| Punto de fusión del PEEK | 178 – 386 °C |
| Temperatura máxima de servicio, aire | 150 – 310 °C |
| Temperatura de deflexión a 1,8 MPa (264 psi) | 140 – 336 °C |
| Punto de ablandamiento Vicat | 280 – 335 °C |
| Punto de ablandamiento | 168 °C |
| Temperatura de transición vítrea, Tg | 143 – 180 °C |
Propiedades de procesamiento de PEEK | |
|---|---|
| Temperatura de procesamiento | 100 – 410 °C |
| Temperatura de la boquilla | 360 – 440 °C |
| Temperatura de fusión | 174 – 470 °C |
| Temperatura del molde | 149 – 250 °C |
| Velocidad de inyección | 200 mm/seg |
| Temperatura de secado | 120 – 180 °C |
| Contenido de humedad | 0.0200 – 0.290 % |
| Presión de inyección | 82,7 – 124 MPa |
| Temperatura de recristalización | 285 °C |
¿Cómo se procesa el PEEK?
Existen varias técnicas de fabricación para el plástico PEEK, cada una elegida en función de las necesidades específicas de la aplicación:
Moldeo por inyección
Esta es la forma más común de fabricar piezas de PEEK. El moldeo por inyección permite la producción eficiente de formas complejas con tolerancias estrictas, lo que lo hace ideal para la producción a gran escala.
Extrusión
La extrusión se utiliza a menudo para crear láminas o perfiles de plástico PEEK que se pueden cortar y mecanizar posteriormente. Este proceso es esencial para aplicaciones que requieren formas continuas.
Mecanizado CNC
El mecanizado de material PEEK es ideal para crear componentes de alta precisión. Se utilizan máquinas CNC para cortar y dar forma al PEEK en piezas detalladas con especificaciones precisas. Este método es particularmente popular en industrias como la médica y la aeroespacial.
Impresión 3d
La llegada de la impresión 3D con PEEK ha revolucionado la fabricación y el prototipado rápidos. Gracias a su resistencia a altas temperaturas, ahora se puede imprimir PEEK para fabricar piezas complejas y personalizadas en aplicaciones críticas.
Aplicaciones del material PEEK
Aplicaciones médicas
El PEEK es biocompatible y resistente a la esterilización, lo que lo hace ideal para dispositivos médicos como implantes y prótesis. Es resistente, liviano e inerte a los fluidos corporales, lo que reduce el riesgo de reacciones adversas.
Aplicaciones aeroespaciales
En el sector aeroespacial, el PEEK se utiliza para componentes estructurales y aislamiento. Su capacidad para soportar altas temperaturas y radiación lo hace confiable para entornos extremos, mientras que su naturaleza liviana ayuda a mejorar la eficiencia del combustible.
Industria automotriz
El PEEK se encuentra comúnmente en piezas automotrices de alto rendimiento, como cojinetes y engranajes, debido a su resistencia al calor y durabilidad. Estas propiedades mejoran la vida útil de componentes críticos.
Industria electrónica
El excelente aislamiento del PEEK lo convierte en un material clave en la electrónica, donde se utiliza en cables, conectores y placas de circuitos para proteger contra el calor y la corrosión.
PEEK frente a otros plásticos de alto rendimiento
En comparación con otros plásticos de ingeniería, el PEEK ofrece varias ventajas:
- Tolerancia de temperatura:PEEK puede soportar temperaturas de hasta 260 °C, mucho más altas que materiales como PTFE o nailon.
- Resistencia química:Su resistencia a los productos químicos agresivos supera la de muchos otros plásticos, lo que lo convierte en la mejor opción para entornos exigentes.
- Fuerza:La resistencia mecánica del PEEK le permite superar alternativas como PEI o PPS, particularmente en aplicaciones de alto estrés.
En comparación con el PTFE o el PEI, el PEEK ofrece una combinación inmejorable de resistencia al calor, resistencia y estabilidad química, lo que lo posiciona como un material de primer nivel para aplicaciones críticas.
Limitaciones del PEEK
A pesar de sus numerosas ventajas, el PEEK tiene algunas limitaciones. Una de las barreras más importantes es su coste. El plástico PEEK puede costar entre $50 y $150 por kilogramo, dependiendo del grado y del proveedor, lo que lo hace mucho más caro que otros plásticos de ingeniería como el nailon, que suele costar entre $3 y $5 por kilogramo, o el PTFE, que oscila entre $10 y $20 por kilogramo. Este alto coste restringe su uso a aplicaciones de alto rendimiento o especializadas donde sus propiedades superiores justifican la inversión.
Además, el PEEK puede resultar complicado de procesar, en particular para aplicaciones que requieren tolerancias muy estrictas. Su alto punto de fusión requiere equipos especializados para su procesamiento, lo que puede aumentar la complejidad y el coste de la producción. Por ejemplo, el moldeo por inyección de PEEK requiere temperaturas de molde de entre 160 °C y 200 °C y temperaturas de barril de entre 370 °C y 420 °C, mucho más altas que la mayoría de los plásticos estándar. Estos factores pueden complicar la fabricación, especialmente para proyectos de menor escala en los que la precisión es fundamental.
Quizás también le interese saber sobre PEEK
1. ¿El PEEK es tóxico?
No, el PEEK no es tóxico y es biocompatible, lo que lo hace seguro para uso médico e industrial.
2. ¿El PEEK es biodegradable?
No, el PEEK no es biodegradable. Es muy resistente a la degradación y está diseñado para un uso a largo plazo.
3. ¿Se puede reciclar el PEEK?
Sí, el PEEK se puede reciclar, pero el proceso es complejo debido a su alto punto de fusión y requiere equipo especializado.
Conclusión
En resumen, el PEEK destaca por su resistencia superior, su resistencia química y su capacidad para soportar temperaturas extremas. Desde dispositivos médicos hasta componentes aeroespaciales, el plástico PEEK sigue demostrando su valor en diversas industrias. HDC ofrece servicios de mecanizado CNC de precisión para fabricar componentes PEEK adaptados a sus necesidades.
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