- Dr.-Ing. Bastian Gaedike
- vor 6 Tagen
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Einleitung
In der Welt der Hochleistungskunststoffe hat sich PEEK (Polyetheretherketon) als eines der vielseitigsten und leistungsfähigsten Materialien etabliert. Insbesondere in der additiven Fertigung, also dem industriellen 3D-Druck, eröffnen sich durch PEEK zahlreiche Möglichkeiten für Unternehmen aus Maschinenbau, Chemie, Medizintechnik und vielen weiteren Branchen. In diesem Beitrag zeigen wir Ihnen, was PEEK auszeichnet, welche Eigenschaften es so besonders machen und in welchen Anwendungen der 3D-Druck von PEEK-Bauteilen entscheidende Vorteile bringt.
Was ist PEEK?
PEEK ist ein thermoplastischer, halb-kristalliner Hochleistungskunststoff, der zur Familie der Polyaryletherketone (PAEK) gehört. Er wurde in den späten 1970er Jahren entwickelt und überzeugt durch seine exzellente Kombination aus mechanischen, chemischen und thermischen Eigenschaften. Aufgrund seiner Vielseitigkeit findet PEEK heute Einsatz in anspruchsvollsten Industriebereichen.
Wichtige Eigenschaften von PEEK
1. Hohe Temperaturbeständigkeit
PEEK kann kontinuierlich bei Temperaturen bis zu 250 °C eingesetzt werden und behält seine mechanische Stabilität auch bei kurzfristigen Belastungen bis 300 °C.
2. Ausgezeichnete chemische Beständigkeit
PEEK widersteht aggressiven Chemikalien wie Säuren, Basen und organischen Lösungsmitteln – ein klarer Vorteil in der Chemie- und Prozessindustrie.
3. Hohe mechanische Festigkeit
Mit einer Zugfestigkeit von bis zu 100 MPa und einer hohen Steifigkeit bleibt PEEK auch unter Belastung formstabil.
4. Geringe Reibung & Verschleißfestigkeit
PEEK weist hervorragende tribologische Eigenschaften auf, ideal für Lager, Führungen und Gleitkomponenten.
5. Biokompatibilität & Sterilisierbarkeit
PEEK ist biokompatibel und steriliserbar, weshalb es auch in der Medizintechnik (z. B. Implantate, chirurgische Instrumente) genutzt wird.
6. Elektrische Isolation & Flammwidrigkeit
Dank seiner elektrischen Isolationseigenschaften und einer inhärenten Flammwidrigkeit (UL 94 V-0) ist PEEK auch in der Elektronikindustrie gefragt.
PEEK im 3D-Druck: Chancen & Herausforderungen
Mit dem Aufkommen spezialisierter 3D-Drucker für Hochtemperaturmaterialien hat sich PEEK als Schlüsselmaterial im industriellen 3D-Druck etabliert. Insbesondere das Fused Deposition Modeling (FDM)-Verfahren wird für die Verarbeitung von PEEK genutzt.
Vorteile von PEEK im 3D-Druck
Designfreiheit: Komplexe Geometrien & Funktionsbauteile lassen sich realisieren.
Schnelle Verfügbarkeit: Bauteile können innerhalb weniger Tage produziert werden.
Kosteneffizienz bei Kleinserien & Prototypen: Keine teuren Werkzeuge nötig.
Individualisierung: Bauteile können an spezifische Anforderungen angepasst werden.
Herausforderungen
Hohe Drucktemperaturen: Extruder bis 400 °C, beheiztes Druckbett & geschlossene Baukammer nötig.
Anisotropie: Mechanische Eigenschaften können richtungsabhängig sein.
Materialkosten: PEEK-Filament ist kostenintensiver als Standardkunststoffe.
Typische Anwendungen von 3D-gedrucktem PEEK
Maschinenbau: Funktionsbauteile, Lager, Zahnräder, Führungselemente
Chemieindustrie: Chemikalienbeständige Dichtungen, Rohrleitungen, Pumpenteile
Medizintechnik: Prototypen für Implantate, chirurgische Instrumente, Reinraumkomponenten
Luftfahrt & Automotive: Leichtbau-Komponenten, strukturtragende Elemente
Elektronikindustrie: Isolatoren, Gehäuse, Steckverbinder
Fazit
PEEK kombiniert in einzigartiger Weise Temperaturbeständigkeit, Chemikalienresistenz, Festigkeit und Verarbeitbarkeit – Eigenschaften, die es zum idealen Werkstoff für den industriellen 3D-Druck machen. Mit modernen Fertigungsanlagen wie bei Malping GmbH können Unternehmen von maßgeschneiderten Bauteilen aus PEEK profitieren – schnell, wirtschaftlich und zuverlässig.
