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Conheça seus materiais:Polieteretercetona (PEEK)




O PEEK foi concebido pela primeira vez em 1978 – relativamente recentemente pelos padrões de fabricação – como um material resistente a altas temperaturas para isolamento de cabos. Nos últimos 50 anos, o PEEK se tornou um dos materiais mais utilizados para aplicações de alto desempenho.

Na verdade, PEEK é uma das poliariletercetonas (ou PAEKs) mais comumente fabricadas para execuções de produção em larga escala. Para aproveitar ao máximo esse material versátil e adaptável, engenheiros e equipes de produto devem se familiarizar com as propriedades, características e limitações do PEEK.

O que é PEEK?


PEEK é um polímero criado por polimerização por crescimento em etapas, na qual a cadeia polimérica duplica a cada etapa de polimerização. Este material possui incrível resistência elétrica, juntamente com resistência ao calor, resistência ao desgaste e resistência à fadiga. O PEEK também é resistente à fluência, o que significa que manterá sua forma em ambientes agressivos e altas temperaturas e quando colocado sob estresse mecânico. Além de ser resistente, o PEEK é leve e fácil de fabricar.

Como o PEEK é fisicamente leve, mas altamente resistente a substâncias corrosivas, é adequado para uma variedade de métodos de fabricação. O PEEK pode ser processado usando moldagem por injeção ou manufatura aditiva, onde seu alto ponto de fusão permite alimentações e velocidades mais rápidas. PEEK também pode ser fabricado via usinagem CNC. Em todos os métodos de fabricação, o PEEK oferece repetibilidade e precisão componente a componente e pode produzir peças com tolerâncias apertadas.

O PEEK puro e não preenchido é bastante durável por si só, mas o PEEK também é frequentemente reforçado com fibras de carbono ou vidro para se tornar menos quebradiço. O PEEK com enchimento de vidro oferece mais rigidez do que o PEEK sem enchimento e é frequentemente usado nas indústrias de petróleo e gás para evitar reações ruins ao vapor, produtos químicos e altas temperaturas.

Uma desvantagem do PEEK com enchimento de vidro é sua tendência a desgastar as peças correspondentes. O PEEK preenchido com carbono aumentou a resistência à compressão, o que reduz drasticamente sua taxa de expansão e suporta melhor resistência ao desgaste e capacidade de carga. O PEEK preenchido com carbono também tem mais condutividade térmica, aumentando a vida útil e o desempenho de uma peça.

Propriedades e especificações mecânicas do PEEK


O PEEK foi desenvolvido como um plástico altamente resistente ao calor e só derrete a uma temperatura extremamente alta. O PEEK também libera emissões muito baixas de fumaça e gases tóxicos quando exposto ao fogo, reduzindo os riscos quando próximo a chamas ou calor extremo. Isso torna o PEEK uma excelente escolha para métodos de fabricação que requerem aquecimento e fusão, como moldagem por injeção.

Algumas outras especificações mecânicas para PEEK puro e não preenchido incluem:

O PEEK também é altamente resistente a produtos químicos e à abrasão, e pode manter sua forma durante a exposição contínua a água quente ou vapor. O PEEK também é resistente à biodegradação e pode sobreviver a condições naturais extremas, como ambientes e temperaturas intensos.

Principais considerações para fabricação com PEEK


O PEEK é um material muito adaptável, mas há algumas considerações de engenharia a serem lembradas para garantir os melhores resultados. Por exemplo, embora o PEEK seja muito resistente ao calor, ele não dissipa bem o calor e deve ser resfriado durante a usinagem para evitar quebras ou deformações. Isso pode ser alcançado usando refrigerantes líquidos padrão, mas isso pode afetar a biocompatibilidade. Nos casos em que os produtos PEEK requerem contato humano direto, o ar pressurizado é a melhor alternativa para resfriar o PEEK.

Uma temperatura do molde de 160°C a 190°C (320°F a 374°F) é recomendada ao usar PEEK, pois isso ajudará a minimizar o empenamento e a produzir uma cristalização ideal. Ao utilizar PEEK para fabricação aditiva, a temperatura do bico de impressão deve ser de 360°C a 400°C (680°F a 752°F) com um leito aquecido de 120°C (248°F).

Outras considerações incluem:

Aplicativos PEEK populares


Existem três indústrias principais que utilizam componentes PEEK - o setor industrial, o setor de saúde e a indústria de alimentos e bebidas.

Aplicações industriais


PEEK de grau industrial é inerentemente puro e suporta alta estabilidade mecânica e química. Isso minimiza a contaminação e maximiza os esforços de segurança para aplicações químicas e de energia, bem como para componentes nas indústrias automotiva, aeroespacial e eletrônica. O PEEK pode até superar metais, como aço inoxidável, quando se trata de rodas e bombas industriais.

Aplicações médicas


A PEEK pode criar componentes para o setor de saúde, como dispositivos ortopédicos e dispositivos de fusão espinhal. O PEEK também pode ser usado para implantes dentários, tampas de cicatrização e muito mais quando fabricado com métodos biocompatíveis.

Aplicações de alimentos e bebidas


O PEEK foi recentemente aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA para contato humano seguro quando devidamente preparado. Agora, o PEEK está entrando na indústria de alimentos e bebidas para uso em componentes como panelas, dispensadores e bicos de bebidas e aplicações de processamento.

Por que escolher o PEEK?


O PEEK pode ser processado por fusão sem criar gases corrosivos, tornando-o extremamente seguro e eficaz para uso com moldagem por injeção e manufatura aditiva. O alto ponto de fusão do PEEK também abre possibilidades de usinagem CNC, pois as ferramentas de movimento rápido podem cortar o PEEK sem causar nenhum derretimento.

A fabricação de PEEK usando qualquer um desses métodos resulta em bom desempenho mecânico e consistência entre as peças. O PEEK também pode suportar projetos e geometrias complexos com manufatura aditiva - na verdade, o PEEK oferece uma resistência à tração e módulo de tração significativamente maiores do que a polietersulfona (PES), um concorrente de material primário.

O PEEK é mais resistente ao calor do que o PES e o sulfeto de polifenileno (PPS), outro material que as equipes de produtos costumam trocar pelo PEEK. Enquanto o PES pode ser usado até 220ºC e o PPS pode suportar uso contínuo até 250ºC, o PEEK nem começa a derreter nessas temperaturas. O PEEK oferece resistência química e à água semelhante ao PPS, ao mesmo tempo em que possui maior controle de temperatura, resultando em desempenho superior total em aplicações de alto calor.

Introdução ao PEEK


PEEK é um polímero relativamente novo que oferece incrível resistência ao calor, resistência elétrica e resistência à corrosão. Juntamente com sua durabilidade, o PEEK é leve e incrivelmente processável, permitindo execuções de produção precisas e consistentes, mesmo ao usar tolerâncias apertadas. As equipes de produto devem realizar sua própria pesquisa para determinar se o PEEK é o material certo para uma determinada peça, mas tomar essas decisões é muito mais simples com a ajuda de um fabricante confiável.

Na Fast Radius, nos dedicamos a ajudá-lo a atingir suas metas de fabricação. Nossa equipe de fabricação especializada tem experiência com uma ampla variedade de tipos de materiais e métodos de fabricação. Se você acha que o PEEK é o material certo para o seu próximo projeto, nós o guiaremos por todo o processo de fabricação, desde a seleção do material até o lançamento. Contacte-nos hoje.

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