PEEK vs. ULTEM im 3D-Druck – Wann welches Material?
Zwei Namen, die in jeder ernsthaften Diskussion über Hochleistungskunststoffe fallen: PEEK und ULTEM. Beide sind temperaturbeständig, chemisch robust und deutlich anspruchsvoller in der Verarbeitung als Standardmaterialien. Trotzdem sind sie keine Alternativen, sondern Lösungen für unterschiedliche Probleme. Wer das falsche Material wählt, zahlt entweder zu viel – oder bekommt zu wenig. Diese Seite zeigt, wo die Unterschiede wirklich liegen und welches Material für Ihre Anwendung das richtige ist.
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Bevor wir in die Details gehen: Hier die entscheidenden Unterschiede kompakt:
PEEK ist das stärkere, temperaturbeständigere und chemisch resistentere Material – und entsprechend teurer. ULTEM (PEI) ist der pragmatische Kompromiss für viele anspruchsvolle Anwendungen, bei denen PEEK schlicht nicht notwendig ist.
PEEK und ULTEM:
Die wichtigsten Unterschiede auf einen Blick
Eigenschaft | PEEK (natur) | ULTEM 9085 | ULTEM 1010 |
|---|---|---|---|
Dauergebrauchstemperatur | 260 °C | 167 °C | 213 °C |
Zugfestigkeit (XY, FFF) | ~100 MPa | ~60 MPa | ~65 MPa |
E-Modul (XY, FFF) | ~4.000 MPa | ~2.200 MPa | ~2.600 MPa |
Chemikalienbeständigkeit | Sehr hoch | Mittel | Gut |
Hydrolysefestigkeit | Bis >250 °C | Begrenzt | Gut |
Flammschutz (UL94) | V-0 | V-0 | V-0 |
Biokompatibilität | Ja (ISO 10993) | Eingeschränkt | Eingeschränkt |
Lebensmittelkontakt | Ja (FDA/EU) | Nein | Eingeschränkt |
Druckbarkeit | Anspruchsvoll | Moderat | Moderat |
Relativer Materialpreis | €€€€ | €€€ | €€€ |
Alle Kennwerte beziehen sich auf FFF-gedruckte Prüfkörper. Werte können je nach Druckparametern variieren.
Was ist PEEK?
PEEK (Polyetheretherketon) gehört zur Familie der Polyaryletherketone (PAEK) und gilt seit Jahrzehnten als Referenzmaterial für extreme Anforderungen. Der Werkstoff ist halbkristallin, was ihm eine außergewöhnliche Kombination aus mechanischer Festigkeit, thermischer Stabilität und chemischer Beständigkeit verleiht.
In der additiven Fertigung ist PEEK das Material der Wahl, wenn es keine Kompromisse geben darf: korrosive Medien, Dauereinsatz bei über 200 °C, Kontakt mit Lebensmitteln oder biologischen Systemen, oder einfach dann, wenn ein Bauteil so lange wie möglich halten soll. Malping verarbeitet PEEK sowohl als Filament (FFF) als auch als Granulat im Pelletdruckverfahren (FGF, AIM3D ExAM 510).
Was ist ULTEM/PEI?
ULTEM ist der Markenname von SABIC für Polyetherimid (PEI) – einen amorphen Hochleistungsthermoplast, der ursprünglich von General Electric entwickelt wurde. Die beiden industriell relevanten Varianten sind ULTEM 9085 (optimiert für Luft- und Raumfahrt, mit Brandschutzklasse nach FAR 25.853) und ULTEM 1010 (höhere Temperaturbeständigkeit, FDA-konforme Variante erhältlich).
ULTEM druckt sich zugänglicher als PEEK – die Druckkammertemperaturen liegen niedriger, das Verzugsverhalten ist beherrschbarer. Das macht ULTEM zur bevorzugten Wahl für funktionale Bauteile, bei denen PEEK technisch überdimensioniert wäre.
Maschinen- & Anlagenbau:
Verschleißringe, Gleitlager, Buchsen und Dichtungskomponenten, die dauerhaft mit aggressiven Medien oder hohen Temperaturen in Kontakt stehen, werden bevorzugt aus PEEK gefertigt. Für mechanisch belastete Halterungen und Jigs ohne chemische Exposition reicht häufig ULTEM 1010.
Chemie- & Prozessindustrie:
Pumpenkomponenten, Ventilsitze und Dichtungsgehäuse in chemisch belasteten Umgebungen verlangen fast immer PEEK – die Chemikalienbeständigkeit von ULTEM ist für konzentrierte Säuren oder Laugen unzureichend.
Luft- & Raumfahrt / Defence:
Für Innenraumkomponenten mit Brandschutzanforderungen nach FAR 25.853 ist ULTEM 9085 die etablierte Wahl und oft zertifizierungsrechtlich vorgeschrieben. Für strukturelle Hochlastbauteile oder thermisch beanspruchte Außenkomponenten kommt PEEK (ggf. CF-PEEK) zum Einsatz.
Medizintechnik:
PEEK ist biokompatibel nach ISO 10993 und sterilisierbar – eine Eigenschaft, die ULTEM in dieser Form nicht besitzt. Für Instrumente, Halterungen und patientennahe Bauteile ist PEEK das Standardmaterial.
Lebensmittelindustrie:
PEEK ist biokompatibel nach ISO 10993 und sterilisierbar – eine Eigenschaft, die ULTEM in dieser Form nicht besitzt. Für Instrumente, Halterungen und patientennahe Bauteile ist PEEK das Standardmaterial.
Forschung & Entwicklung:
PEEK ist biokompatibel nach ISO 10993 und sterilisierbar – eine Eigenschaft, die ULTEM in dieser Form nicht besitzt. Für Instrumente, Halterungen und patientennahe Bauteile ist PEEK das Standardmaterial.
Typische Anwendungen:
welches Material wird wo eingesetzt?
Ist ULTEM immer günstiger als PEEK?
In der Regel ja – sowohl das Rohmaterial als auch die Druckkosten sind bei ULTEM niedriger. Allerdings können die Gesamtkosten bei PEEK-Bauteilen relativiert werden, wenn deren längere Lebensdauer oder der Wegfall von Ausfallzeiten berücksichtigt werden. Für kurzlebige Funktionsmuster ist ULTEM fast immer die wirtschaftlichere Wahl.
Kann Malping beide Materialien liefern?
Ja. Wir verarbeiten PEEK (natur, GF20, CF30) und ULTEM (9085, 1010) im FFF-Verfahren. PEEK ist zusätzlich als Granulat im FGF-Pelletdruckverfahren verfügbar – das macht größere Bauteile deutlich wirtschaftlicher.
Gibt es eine Alternative zu beiden Materialien?
Für bestimmte Anwendungen kann PEKK (Polyetherketonketon) eine interessante Alternative sein – ähnliche Eigenschaften wie PEEK, aber mit anderen Verarbeitungscharakteristika. Auch PPS-GF (Polyphenylensulfid) ist für chemisch belastete Umgebungen bei etwas geringeren Temperaturen eine Option. Sprechen Sie uns an – wir kennen das gesamte Spektrum.
Wie lange dauert die Lieferung?
Kleinserien und Einzelteile aus PEEK oder ULTEM fertigen wir in der Regel innerhalb von 10 Werktagen, abhängig von Bauteilkomplexität und Stückzahl. Für Expresslieferungen sprechen Sie uns direkt an.
Bereit für die richtige Materialentscheidung?
PEEK oder ULTEM – wir helfen Ihnen, die richtige Wahl zu treffen. Senden Sie uns Ihre Zeichnung und/oder CAD-Datei und beschreiben Sie kurz Ihre Anforderung. Wir melden uns persönlich.
Malping GmbH
Mörikestraße 29
(Produktion: Mörikestraße 30)
D-73765 Neuhausen auf den Fildern
Tel: +49-151-14636821
Mail: info@malping.de
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