什么是PEEK塑料材质？

“PEEK 塑料在高性能应用中因其卓越的耐用性和对极端条件的耐受性而脱颖而出。 对于需要能够承受挑战性环境的材料的行业来说，它是首选。 “

你知道吗 什么是PEEK塑料材质？ PEEK（聚醚醚酮）是一种半结晶热塑性塑料，在高温下仍具有优异的机械和耐化学性能。 它属于聚芳醚酮 (PAEK) 系列，以其坚固性和多功能性而闻名。 PEEK 在许多行业中都有不同的应用，大部分是用 注塑成型 和 数控加工. 

在本文中，我们将讨论 PEEK 的特性、PEEK CNC 加工涉及的阶段、几个注意事项和技巧以及应用。 

 

什么是 PEEK 塑料？

聚醚醚酮 (PEEK) 是一种流行的工程热塑性塑料，采用逐步聚合聚合方法制成。 它由重复单体、两个醚和一个酮基组成，形成半结晶方式。 虽然 PEEK 是一种无色塑料，但 PEEK 主要有三种颜色：棕色、棕褐色和黑色。 这些颜色是在成型过程中混合颜料的结果。

PEEK 塑料的坚固性源自其芳香环结构，可提供高热稳定性和机械强度。 其杨氏弹性模量为3.6 GPa，拉伸强度为170 MPa，熔化温度约为350°C。 来源. 

酮和醚键具有刚性和一定的灵活性，有助于 PEEK 的抗疲劳和裂纹扩展能力。 此外，沿着聚合物主链的酮基的对称性和规则间距促进了强链间相互作用，提供了优异的耐化学性。

表：PEEK 概览

应用	亚型	公差	室壁厚度	Part 尺码	我们的强项	交期
适用于医疗、汽车和航空航天工业以及半导体搬运设备的耐用且低成本的零件。	PEEK（30% 玻璃填充）	不低于 ±0.25 mm (±0.010")，基于图纸 (ISO 2768)	最小 0.80 毫米（0.03 英寸），但这可能会根据壁厚与线性尺寸的比例而变化。	200 x 80 x 100 cm	高机械强度和优异的耐热性和耐化学性。	最少3天。 不超过10天； 适用于所有复杂零件。

常见的 PEEK 牌号有哪些？

PEEK 塑料有多种等级可供选择，每种等级均针对特定应用和性能要求量身定制。 以下是一些常见等级的概述：

表：PEEK 塑料的常见牌号

未填充的PEEK	未填充的 PEEK 具有优异的耐化学性、耐热性和耐磨性组合。 它满足所有要求 食品 & 化学加工, 航天、及其他行业.
30% 玻璃纤维增​​强	与未填充的等级相比，它具有高强度和刚度。 此外，强化玻璃和纤维还可以提高热绝缘性和电绝缘性。 该等级适合 结构应用.
30% 碳纤维增强	高强度碳纤维增强使其异常坚固。 该等级可以承受重载而不会出现任何裂纹或故障。 此外，它还提供高刚度和散热率。 该等级适合 半导体加工、航空航天和其他应用。
10-10-10 轴承等级	它包含碳纤维、石墨和聚四氟乙烯各 10%。 它具有高度的可加工性，并以其低摩擦系数和耐磨性能而闻名。 该牌号适用于医疗、航空航天和轴承零件。

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如何用数控机床加工PEEK？

使用 CNC 技术将 3D 模型转换为精确的 PEEK 零件涉及多个步骤和注意事项。

第 1 步：检查您的 3D 模型

简化所有的复杂性 零件的 3D 模型。 保持适当的厚度（建议至少 0.8 毫米）。 在最终确定设计之前，请检查 公差 以确保是否能够实现。 过度公差可能会导致缺陷和故障。 查看设计中存在的所有特征，例如边缘、空腔、底切等等。

步骤 2：最终确定刀具路径

分析 3D 模型后，决定必要的 CNC 操作（铣削, 转动, 钻孔， ETC。）。 接下来，您需要修复和优化刀具路径。 避免任何交叉路口和长而复杂的路径。 CAM软件可以模拟并找到加工PEEK零件的最佳路径。

PEEK数控加工

第 3 步：数字化指令和加工参数

将数字指令（G 代码）上传到计算机中，该指令将指示工具根据最终确定的工具路径移动。

此外，您还应该输入加工参数，例如切削速度、进给率、切削深度等。 只有正确的加工参数才能使 PEEK 塑料产生最佳效果。 因此，根据 CNC 操作的类型选择切削速度和进给量。

• 铣削： 进给量0.05 – 0.02 mm/齿，切削速度50-300 m/分钟。
• 谈到： 进给量0.1 – 0.5 mm/齿，切削速度150-500 m/分钟。
• 钻孔： 进给量0.1 – 0.3 mm/齿，切削速度50-100 m/分钟。

来源: （加工指南 – PEEK）

第四步：开始加工

最后，握住工件并定位 切割用具，并开始加工操作，将原始 PEEK 转化为功能部件。 密切关注控制面板和数控机床，确保一切按计划进行。

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精确 PEEK 加工的注意事项

PEEK 加工过程中的一些小注意事项可能会显着影响最终结果的质量。 以下是 PEEK CNC 加工的一些重要注意事项。

1、考虑对工件进行热处理。

在使用PEEK塑料原材料之前考虑退火热处理。 PEEK 板材、棒材或棒材的内部累积应力可能会在 CNC 加工过程中导致开裂。 因此，将其加热到指定温度并在室温下冷却可以释放应力并防止可能的破裂。

2、选择合适的加工刀具。

正如已经解释过的，PEEK 是一种刚性热塑性塑料。 可以的工具 加工工件无磨损 是必要的。 最好使用多晶刀具进行长期加工，使用硬质合金刀具进行一般操作。

3. 使用合适的冷却剂。

CNC 加工中必须使用冷却剂，因为 PEEK 不能有效散热。 使用空气、油或水作为冷却剂，以消除因热应力而变形的风险。 尽管医疗级 PEEK 在选择冷却剂时需要额外注意，但应选择生物相容性冷却剂，例如压缩空气。

 

PEEK CNC 加工技巧

以下是您在 PEEK CNC 加工过程中可以遵循的一些技巧，以获得所需的质量。

• 避免深钻孔，因为 PEEK 工件可能因低弹性而破裂。
• 在加工医用级 PEEK 时，请戴上干净的手套并保持卫生处理零件，以避免可能的污染。
• 使用软钳口或饼钳口来创建薄壁。
• 螺旋硬质合金 切割工具– 两槽螺纹丝锥是螺纹孔的最佳选择。
• 在加工过程中采用冷却系统或定期暂停，以防止热量积聚过多，热量积聚可能导致 PEEK 软化并可能降解。
• 微调切削速度和进给量，最大限度地减少 PEEK 材料上的应力。 较慢的速度可以降低加工过程中破裂或碎裂的风险。
• 始终使用锋利的高质量工具切割 PEEK。 钝的工具会增加摩擦，产生更多的热量，并导致表面质量差。

点击这里下载： PEEK 塑料加工指南 

PEEK CNC 加工应用 

PEEK 塑料有多种等级，可进行精密加工，以满足多个行业的需求。 它可用于从大规模生产到快速原型制作的各种用途。 让我们进一步了解 PEEK CNC 加工应用。

CNC 加工 PEEK 零件

汽车行业

汽车行业采用 PEEK CNC 加工来生产承受高磨损和应力的部件，例如轴承、密封件和耐磨垫。 PEEK 优异的隔音性能、热稳定性和强度对于这些部件至关重要。 其耐用性和低重量有助于制造更高效、更耐用的汽车零部件，推动行业转向更轻、更省油的汽车。

航空航天工业

PEEK CNC 加工的精度可生产关键的航空航天部件，例如阻流门衬套、飞机外部部件以及各种紧固件（例如螺母和螺栓）。 PEEK 的显着减重和隔热特性使其成为金属的合适替代品。 

电子电器行业

PEEK CNC 加工在电气和电子行业中至关重要，可用于生产电缆绝缘层、电路板和半导体加工零件等绝缘和结构部件。 其固有的电绝缘性、耐化学性和耐高温能力使其适用于在热应力下需要精确尺寸稳定性和可靠性的复杂组件。

医疗行业

医疗行业使用 PEEK CNC 加工来生产植入物和手术设备。 PEEK是生物相容性塑料，可以安全地用于人体。 其耐化学性确保其能够承受严格的灭菌过程。 此外，数控加工的精度允许医疗设备所需的复杂形状，同时保持材料的结构完整性。

 

PEEK 注塑 

PEEK 是流行的材料之一 注塑材料 在制造业中。 该过程首先将 PEEK 颗粒加热直至熔化。 然后，将熔融的 PEEK 在高压下注入模具中。 一旦冷却，材料就会凝固，形成模具型腔的形状。 该工艺对于大批量生产具有严格公差的复杂零件非常高效。

 “PEEK 在极端温度下的性能是无与伦比的，”一位行业专家说道。 它还具有耐化学性和耐磨性，增加了它的吸引力设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“

PEEK 的特性使其在注塑成型领域广受追捧。 它表现出卓越的强度和热稳定性。 这种坚固性使其成为汽车、航空航天、电子和医疗行业中替代金属的候选材料。 

注塑PEEK零件 

PEEK 注塑工艺生产的部件具有卓越的强度、耐热性和化学稳定性。 

以下是不同行业使用 PEEK 注塑成型生产的 20 个零件的列表：

• 手术器械手柄
• 牙科愈合帽
• 内窥镜手术组件
• 脊柱融合器
• 骨科植入装置
• 给药系统
• 航空航天燃料系统密封件
• 航空用电连接器本体
• 航天飞机用绝热体
• 汽车应用传感器外壳
• 高温电连接器
• 适用于高性能发动机的耐磨环
• 化学处理设备用阀座
• 电子驱动系统齿轮
• 工业机械用泵叶轮
• 船用设备轴承
• 高速列车衬套
• 石油和天然气勘探用电缆绝缘
• 热流道系统的喷嘴头
• 液晶显示 (LCD) 面板组件

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PEEK 注塑成型与 PEEK 注塑成型比较数控加工

PEEK 注塑是一种大规模制造工艺，能够生产具有高度可重复性和一致性的复杂零件。 从长远来看，由于材料成本降低和浪费减少，它更加经济。 然而，它确实需要在工具上进行大量的前期投资，这可能既昂贵又耗时。 但是，它被大批量生产中较低的每个零件成本所抵消。

PEEK CNC 与注塑件

反过来， PEEK数控加工 适应性强，擅长定制和 小批量生产 具有复杂的细节。 该方法拥有 快速原型 功能，允许快速修改设计，无需额外的工具成本。 尽管与注塑相比，单位成本仍然较高。 因此，数控加工是定制解决方案、原型和专业工业应用的理想选择。

表：PEEK CNC 加工对比。 PEEK 注塑 

方面	PEEK 注塑	PEEK数控加工
生产量	高	中低
零件复杂度	高	中到高
交期	更长（由于模具制作）	短
材料浪费	减	更多

 

在 PEEK 注塑成型和 CNC 加工之间进行选择时，请考虑多种因素，例如产量、零件复杂性、成本考虑和交货时间。 虽然注塑成型是大批量、一致的零件生产的最佳选择，但 CNC 加工可提供复杂、定制或限量生产的产品所需的灵活性和精度。 该决定最终取决于项目的具体要求以及前期成本、生产效率和零件复杂性之间所需的平衡。

 

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注塑服务

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激光切割 PEEK：精度、优点和应用 

 

总结

PEEK 是一种优质热塑性塑料，具有多种物理、机械和化学特性。 在许多应用中它被认为是金属的替代品。 在高温下工作的能力和高机械强度使其成为不同数控加工和注塑项目的首选。 由于其卓越的强度和低重量特性，它作为金属和合金的替代品对于多个行业至关重要。 

 

常见问题

为什么 PEEK 被认为是优质热塑性塑料？

PEEK可以在高温下工作而不损失任何性能，而其他热塑性塑料则无法做到这一点。 它具有优异的机械强度、刚度、抗冲击性、耐磨性和化学惰性。

用CNC加工PEEK容易吗？

是的，PEEK 具有良好的机械加工性能。 它可以通过 CNC 加工操作进行加工，例如 铣削, 转折点, 路由、钻孔等。 然而，PEEK 加工需要考虑多种因素，从刀具选择到冷却剂的使用。

PEEK加工的制造方法有哪些？

PEEK可采用数控加工、注塑、激光切割等加工方法。 

PEEK精密加工的基本因素有哪些？

PEEK 的精密加工几乎不需要考虑。 硬质合金刀具适用于 PEEK 加工。 冷却液的选择需要根据 PEEK 牌号来进行。 需要根据操作类型固定加工变量，并且需要在加工开始之前对工件进行退火。

PEEK数控加工有哪些应用？

PEEK CNC 加工在汽车、航空航天、医疗、电气和电子、食品加工、石油和天然气以及其他行业的零件制造中具有重要意义。

您能否提供一些 PEEK 加工技巧来优化工艺？

一些 PEEK 加工技巧包括：

1. 使用锋利的工具来减少切削力。
2. 使用冷却剂以尽量减少热量的产生。
3. 保持适当的速度和进给以避免过多的热量积聚。
4. 使用顺铣可最大限度地减少毛刺并提高表面光洁度。

激光切割 PEEK 是一种可行的选择吗？它与传统加工方法相比如何？

对于需要复杂形状和高精度的应用，激光切割 PEEK 是一个可行的选择。 它具有诸如材料浪费最少、无工具磨损以及缩短设置时间等优点。 然而，它可能不适合较厚的材料，并且可能会给零件带来热应力。

 

资源中心 

兰维贾伊库马尔，R. (2022)。 用于处置放射性废物的热塑性容器。 科学直接。 从...获得 https://www.researchgate.net/publication/342755139_Thermoplastic_Containers_for_Disposal_of_Radioactive_Waste