Was ist PEEK? Eigenschaften & Anwendungen im industriellen 3D-Druck

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.

Eine Demo-Baugruppe aus PEEK-Bauteilen.

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.