Warum ist PEEK (Polyetheretherketon) für Hochleistungsanwendungen so wichtig?
PEEK zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination aus extremer thermischer, chemischer und mechanischer Beständigkeit aus. Es behält seine Integrität auch bei Dauergebrauchstemperaturen von bis zu 260 °C. Deshalb ersetzt es zunehmend schwere Metallkomponenten in anspruchsvollen Industrien wie der Luftfahrt, der Medizintechnik oder im Bereich Automobil, wo Gewichtsreduktion bei gleichbleibender mechanischer Belastbarkeit (insbesondere bei faserverstärkten PEEK-Varianten) entscheidend ist.
Welche besonderen Herausforderungen gibt es beim PEEK-Spritzgießen?
Beim PEEK-Spritzgießen ist die extreme Temperaturführung die größte technologische Hürde. Die Schmelztemperatur liegt bei bis zu 400 °C, während das Werkzeug oft auf über 180 °C bis 200 °C temperiert werden muss, um eine optimale und gleichmäßige Kristallisation zu gewährleisten. Kühlt die Schmelze in einem zu kalten Werkzeug zu schnell ab („Abschrecken“), bildet sich eine amorphe Randzone. Diese weist bei Weitem nicht die gewünschte thermische, chemische und mechanische Beständigkeit der vollständig kristallinen Struktur auf.
Muss das PEEK-Material vor der Verarbeitung speziell behandelt werden?
Ja, die Vorbehandlung ist kritisch für die Bauteilqualität. Das PEEK-Material muss vor dem Spritzguss intensiv und exakt getrocknet werden (in der Regel mehrere Stunden bei ca. 150 °C). Geschieht dies nicht, verdampft die im Granulat verbliebene Restfeuchte bei den hohen Verarbeitungstemperaturen schlagartig. Dies führt zu Lunkerbildung (Hohlräumen) im Bauteilinneren und massiven Oberflächenschlieren, was die mechanische Festigkeit drastisch reduziert.
Ab welcher Anzahl von Bauteilen lohnt sich der Spritzguss im Vergleich zur CNC-Bearbeitung?
Für erste Prototypen oder eine sehr geringe Anzahl von Bauteilen ist das Fräsen (CNC-Bearbeitung) aus PEEK-Halbzeugen oft der wirtschaftlichere Weg. Sobald jedoch mittlere bis hohe Serienfertigungen anlaufen oder die Bauteilgeometrie komplex wird (z. B. feine Stege, integrierte Gewinde oder Hinterschnitte), ist der Spritzguss wegen seiner Materialeffizienz, der geringeren Stückkosten und der hohen Reproduzierbarkeit zu empfehlen.
Bieten Sie Unterstützung bei der werkzeuggerechten Konstruktion von PEEK-Komponenten und anderer Ausrüstung?
Ja. Als Ihr Technologiepartner liefern wir nicht nur spezifische Materialdatenblätter, sondern tiefgehendes Know-how zu Toleranzen, Schwindung und Wandstärkenauslegung. Da PEEK sehr eigene Anforderungen an die Geometrie stellt, raten wir zu einer frühzeitigen Zusammenarbeit. Durch ein gemeinsames Design-Review und den Austausch aller relevanten Informationen stellen wir sicher, dass Ihre Bauteile von Beginn an optimal für den PEEK-Spritzguss ausgelegt sind – das minimiert Iterationsschleifen und senkt die Werkzeugkosten.
Marco Costantino
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