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610 | Publié par VMT le 05 janvier 2023
Le PEEK (polyétherimide) est un matériau plastique technique haute performance présentant une excellente résistance à la chaleur, aux produits chimiques, aux contraintes mécaniques et à l'usure. Il est couramment utilisé dans des applications exigeant une température élevée, une pression élevée, des charges importantes et des environnements difficiles, notamment dans les secteurs de l'aérospatiale, du médical, de l'automobile, de l'électronique, de l'exploration pétrolière et gazière, et bien d'autres. Il est également largement employé dans des procédés de fabrication tels que l'impression 3D, l'usinage CNC et le moulage par injection.
Le PEEK (polyétherimide) a généralement une densité comprise entre 1.30 g/cm³ et 1.50 g/cm³, selon sa matière première et son procédé de production. Ce matériau plastique technique hautes performances présente une faible densité, ce qui lui confère d'excellentes caractéristiques de légèreté lors de la fabrication de pièces à haute résistance, résistantes à l'usure et à la corrosion. En raison de son poids moléculaire et de sa cristallinité extrêmement élevés, le matériau PEEK présente également une excellente résistance à la chaleur et à la mécanique, ce qui en fait un matériau hautes performances idéal.
Le PEEK (polyétherimide) est un matériau plastique technique haute performance présentant les caractéristiques suivantes :
Haute résistance à la chaleur : les matériaux PEEK peuvent être utilisés à des températures allant jusqu'à 250 °C pendant une longue période sans modifications structurelles ni détérioration significatives.
Bonnes propriétés mécaniques : le matériau PEEK possède une résistance, une rigidité et une dureté élevées, et présente une excellente résistance à la fatigue et à l’usure.
Bonne stabilité chimique : les matériaux PEEK résistent à l’érosion et à la corrosion de diverses substances chimiques, notamment les acides, les alcalis, les solvants, etc., et présentent une bonne stabilité dans des environnements extrêmes.
Excellente isolation électrique : le matériau PEEK est un bon isolant électrique avec une rigidité diélectrique élevée et de faibles pertes diélectriques.
Usinage et moulage faciles : le matériau PEEK se prête facilement à l’usinage CNC, au moulage par injection, au moulage par extrusion et à d’autres méthodes de moulage.
Protection de l'environnement et sécurité alimentaire : le matériau PEEK est conforme aux normes RoHS et aux exigences de la FDA, ne contient pas de substances nocives et peut être utilisé dans les domaines du contact alimentaire.
En raison de ses caractéristiques ci-dessus, les matériaux PEEK sont largement utilisés dans des domaines avec des exigences élevées telles que les températures élevées, la résistance élevée, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion, tels que l'aérospatiale, les équipements médicaux, l'industrie automobile, les appareils électroniques et l'exploration pétrolière et gazière et d'autres domaines.
Bien que le PEEK (polyétherimide) possède de nombreuses propriétés excellentes, il présente également quelques inconvénients :
Prix plus élevé : Le coût de production du matériau PEEK est plus élevé, son prix est donc relativement plus élevé et son domaine d’application est quelque peu limité.
Difficulté d'usinage élevée : L'usinage du matériau PEEK est relativement difficile, nécessitant une technologie et un équipement professionnels, ainsi qu'un contrôle de qualité strict.
Facile à déformer : Le matériau PEEK étant facile à déformer et à ramollir sous l'effet de la chaleur, des méthodes d'usinage et des mesures de contrôle spéciales sont nécessaires pour réduire le risque de déformation.
Non résistant aux rayons ultraviolets : les matériaux PEEK sont sensibles aux rayons ultraviolets et à l’oxygène, et sont sujets au vieillissement et à la détérioration lorsqu’ils sont exposés longtemps à l’extérieur.
Il convient de noter que le matériau PEEK a été largement utilisé dans de nombreux domaines d'application à hautes performances. Ses excellentes performances et caractéristiques lui permettent de remplacer les matériaux métalliques traditionnels et autres plastiques techniques, mais ses défauts et ses limites doivent être pleinement pris en compte avant de l'utiliser.
Le PTFE et le PEEK sont tous deux des plastiques techniques hautes performances, mais ils présentent les différences suivantes :
Caractéristiques des matériaux : Le PTFE est un polytétrafluoroéthylène qui présente une bonne résistance à la corrosion, un faible coefficient de frottement et d’excellentes propriétés d’isolation. Il est stable à haute température. Le PEEK est un polyétherimide qui se caractérise par une résistance et une rigidité élevées, une bonne résistance à l’usure, une résistance aux hautes températures et une stabilité chimique.
Domaines d'application : Grâce à sa bonne résistance à la corrosion et à son faible coefficient de frottement, le PTFE est largement utilisé dans les domaines des joints, des vannes, des tuyaux, des équipements électriques et des lubrifiants. Le PEEK est largement utilisé dans les domaines exigeant une résistance élevée, une bonne résistance à l'usure et à la corrosion, tels que l'aérospatiale, les équipements médicaux, l'industrie automobile, les dispositifs électroniques et l'exploration pétrolière et gazière.
Difficultés d'usinage : Le PTFE est difficile à usiner et nécessite des techniques d'usinage spécifiques, telles que le pressage de poudre, le moulage par extrusion et la compression thermique. L'usinage du PEEK est également complexe et requiert un équipement et une technologie d'usinage professionnels, ainsi qu'un contrôle qualité rigoureux.
Prix : Le coût de production du PTFE est faible, son prix est donc relativement bas, tandis que le coût de production du PEEK est élevé, ce qui explique son prix relativement élevé.
Il convient de noter que le PTFE et le PEEK sont tous deux d'excellents plastiques techniques hautes performances et ont leurs propres caractéristiques dans différents domaines d'application. Lors du choix des matériaux, vous devez examiner de manière exhaustive les avantages et les inconvénients des matériaux en fonction des exigences spécifiques et choisir les matériaux qui correspondent à vos besoins.
Le traitement de surface du matériau PEEK comprend généralement les éléments suivants :
1. Sablage : Il peut augmenter la rugosité et l'adhérence de la surface PEEK et améliorer son effet de revêtement ou de liaison.
2. Polissage électrochimique : Il peut rendre la surface du PEEK plus lisse et plus plate, et améliorer sa précision dimensionnelle et sa qualité de surface.
3. Pulvérisation/revêtement par pulvérisation : Pulvériser une couche de matériaux résistants à l'usure et à la corrosion sur la surface du PEEK pour améliorer ses performances et prolonger sa durée de vie.
4. Galvanoplastie: Il peut donner à la surface du PEEK des caractéristiques anticorrosion, conductrices, esthétiques et autres, telles que le placage au cuivre, le placage au nickel, le placage à l'or, etc.
5. Anodisation : Un film d'oxyde peut être formé sur la surface du PEEK pour améliorer sa résistance à la corrosion et sa dureté, et améliorer son effet décoratif.
Il convient de noter qu'en raison de la stabilité thermique élevée et de l'inertie chimique du matériau PEEK, le choix du traitement de surface doit prendre en compte sa résistance et son applicabilité.
Le PEEK (polyétherimide) est un matériau plastique technique hautes performances. Les matériaux PEEK couramment utilisés pour l'usinage CNC comprennent :
PEEK de qualité alimentaire : convient à la fabrication de pièces en contact avec les aliments, telles que les fixations, les vannes et les tuyaux.
PEEK renforcé de fibres de carbone : Le PEEK renforcé par de la fibre de carbone présente une résistance et une rigidité supérieures et convient à la fabrication de pièces structurelles complexes avec des exigences de résistance élevées.
PEEK chargé de graphite : Le PEEK chargé de particules de graphite possède une meilleure conductivité électrique et de meilleures propriétés de friction, et convient à la fabrication de joints, de supports et de roulements dans des environnements à haute température et à haute pression.
PEEK renforcé de fibres de verre : Le PEEK renforcé de fibres de verre présente une meilleure résistance à l’usure et aux chocs, et convient à la fabrication de pièces nécessitant une résistance et une durabilité élevées.
PEEK chargé de silicone : Le PEEK chargé de silicone présente une meilleure résistance à la chaleur et à la corrosion, répond aux normes médicales et convient à la fabrication d’équipements et d’instruments médicaux dans le domaine de l’ingénierie tissulaire.
Qu'est-ce que l'usinage CNC PEEK ?
L'usinage CNC du PEEK est le procédé le plus courant pour la transformation de ce matériau. La commande numérique par ordinateur (CNC) est un système de pilotage automatique des outils d'usinage. Les machines CNC usinent les matériaux en suivant des instructions de programme codées, sans intervention manuelle. L'usinage CNC du PEEK est très apprécié car il représente l'option la plus efficace et économique pour la production rapide de prototypes et de maquettes en plastique. Une machine CNC automatisée est pilotée par un ordinateur qui détermine la trajectoire de l'outil à partir des fichiers 3D créés. L'usinage CNC ne nécessite pas d'outillage spécifique, ce qui réduit les délais et les coûts de démarrage. Il est idéal pour l'usinage CNC de pièces en plastique de plus de 600 mm.
Le matériau PEEK est un plastique technique haute performance doté d'une excellente résistance à la chaleur, à la corrosion chimique, à l'usure et d'autres propriétés. Il est largement utilisé dans l'aérospatiale, les équipements médicaux, l'automobile et d'autres domaines. Pour l'usinage du matériau PEEK, l'usinage CNC et l'usinage par moulage par injection peuvent être utilisés, chacun présentant les avantages suivants :
1. Avantages de l'usinage CNC : L'usinage CNC permet un usinage de haute précision et à haut rendement, et convient à la production de petites séries de pièces aux formes complexes. Pour les matériaux haute performance tels que le PEEK, l'usinage CNC garantit la précision d'usinage et la qualité de surface, et peut être personnalisé selon les besoins.
2. Avantages de l'usinage par injection : L'usinage par injection permet une production à grande échelle et à haut rendement, et convient à la production en série de pièces en PEEK. Le moulage par injection permet la fabrication de pièces aux formes complexes et de haute précision, tout en réduisant les coûts de production et en améliorant la productivité.
Par conséquent, pour l'usinage du matériau PEEK, l'usinage CNC ou l'usinage par moulage par injection peuvent être sélectionnés en fonction des besoins spécifiques et des conditions de production. Pour les pièces en petites séries et aux formes complexes, l'usinage CNC peut être sélectionné ; pour la production en grand volume et à haut rendement, l'usinage par moulage par injection peut être sélectionné.
Le prix de l'usinage CNC PEEK varie en fonction de nombreux facteurs, tels que les matériaux requis, la complexité des pièces, les exigences de précision d'usinage, les lots de production, etc. En règle générale, le prix du matériau PEEK est plus élevé et l'usinage est plus difficile, donc le prix de l'usinage CNC PEEK est généralement plus élevé. Voici quelques prix de référence pour l'usinage CNC PEEK :
Coût d'usinage des plaques PEEK : généralement plus de 100 yuans/centimètre carré.
Coût d'usinage des tubes ou billettes PEEK : généralement plus de 500 yuans/kg.
Coût de l'usinage CNC des pièces PEEK : en fonction de la forme, de la taille et de la difficulté d'usinage des pièces, il varie généralement de plusieurs centaines à plusieurs milliers de yuans.
Il est important de noter que les prix indiqués sont donnés à titre indicatif et que les prix réels peuvent varier en fonction de divers facteurs. Lors du choix de services d'usinage CNC PEEK , il est conseillé de prendre en compte différents facteurs, de sélectionner un fabricant fiable et de mener une communication et une négociation approfondies avec ce dernier afin d'obtenir le meilleur service et le meilleur prix.
Pourquoi choisir le matériau plastique PEEK ?
La température d'utilisation à long terme des pièces en plastique haute température PEEK peut atteindre 260 °C et son point de fusion est d'environ 341 °C. Souvent utilisé dans des environnements d'eau chaude ou de vapeur, le plastique PEEK conserve des niveaux élevés de propriétés physiques telles que la résistance à la flexion et à la traction. La valeur ajoutée apportée par le matériau PEEK - il peut être utilisé pour fabriquer des pièces plus légères, plus résistantes et avec une durée de vie plus longue dans des environnements difficiles.
Processus d'usinage et de fabrication CNC de plastique PEEK :
Le plastique PEEK peut être fabriqué via deux procédés d'usinage CNC différents : le moulage par injection PEEK ou l'usinage CNC PEEK.
L'usinage CNC est une méthode couramment utilisée pour l'usinage CNC PEEK, mais les compétences auxquelles il faut prêter attention lors de l'usinage CNC.
Le PEEK est un thermoplastique transformable, mais des étapes importantes doivent être respectées avant, pendant et après le traitement pour fournir un produit final optimal.
Recuit
Le recuit est un processus appliqué aux tiges PEEK pour soulager les contraintes et réduire la possibilité de fissuration de la surface du matériau PEEK pendant le traitement. Le PEEK recuit est également moins susceptible de se déformer. Selon le temps nécessaire au traitement, plusieurs étapes de recuit peuvent être nécessaires.
Outil À Couper
Dans la plupart des cas, des outils en carbure de silicium peuvent être utilisés pour l'usinage CNC du PEEK. Si le PEEK est renforcé par des fibres de carbone ou si des tolérances particulièrement strictes sont requises, il convient d'utiliser des outils diamantés. Cela permet également d'éviter la contamination si l'outil de coupe utilisé n'est pas destiné au métal.
Cool Down
Le PEEK ne dégage pas de chaleur et doit être refroidi pendant l'usinage CNC pour éviter toute déformation et fissure. À l'exception des composants médicaux, des liquides de refroidissement standard peuvent être utilisés. Pour les composants médicaux, les matériaux PEEK doivent être refroidis à l'air comprimé car les liquides de refroidissement peuvent affecter la biocompatibilité du PEEK.
Forage Horizontaux
Le PEEK est moins extensible que les autres plastiques, donc un perçage profond peut provoquer des fissures.
La diversité des applications techniques nécessite des matériaux capables de fonctionner de manière optimale dans une large plage de températures. Le polyétheréthercétone (PEEK) est l'un de ces matériaux qui, en plus de ses bonnes propriétés à haute température et sur une large plage de températures, présente également l'avantage d'être un polymère léger.
Généralement fabriqué par polymérisation par étapes, le PEEK est plus cher que d'autres polymères mais offre d'excellentes propriétés dans de multiples dimensions. Le PEEK présente une excellente résistance à l'usure et à l'abrasion et est nécessaire dans plusieurs domaines de l'ingénierie. L'usinage CNC (à commande numérique par ordinateur) comprend le fraisage multiaxes, le tournage et différentes variantes de machines à décharge électrique (EDM) pour obtenir le profil géométrique souhaité. Le principal avantage de ces machines est la possibilité de contrôler la machine via un code généré par ordinateur via un contrôleur avancé.
L'usinage CNC offre la possibilité de créer des géométries complexes tout en répondant aux exigences de tolérance géométrique de différents matériaux, des plastiques aux métaux. Le matériau PEEK moulé peut être usiné pour obtenir des profils géométriques complexes. Le PEEK de qualité médicale et industrielle peut être traité. L'usinage CNC PEEK offre une précision et une répétabilité élevées.
En raison du point de fusion élevé du PEEK, des vitesses d'avance et de traitement plus rapides peuvent être utilisées lors de l'usinage CNC par rapport aux autres polymères. Avant de démarrer le processus d'usinage CNC, des exigences de recuit spéciales doivent être respectées pour éviter les contraintes internes et les fissures liées à la chaleur pendant le processus d'usinage CNC. Ces exigences varient en fonction de la qualité du matériau PEEK utilisé et des informations complètes à ce sujet sont fournies par le fabricant de cette qualité.
Le PEEK est plus résistant et plus dur que la plupart des polymères, mais plus mou que la plupart des métaux. Cela nécessite l'utilisation de dispositifs de fixation pendant l'usinage pour assurer un usinage précis. Le PEEK est un plastique technique à haute température et ne peut pas dissiper suffisamment la chaleur générée pendant l'usinage CNC. Cela nécessite des techniques pour éviter les problèmes causés par une dissipation thermique inefficace du matériau. Ces mesures préventives comprennent le perçage par piqué, l'alimentation en liquide de refroidissement du foret et l'utilisation d'un liquide de refroidissement adéquat dans tous les processus d'usinage CNC. Des liquides de refroidissement à base de pétrole et à base d'eau peuvent être utilisés.
Un autre facteur important à prendre en compte lors de l'usinage des quelques autres plastiques compatibles est l'usure des outils pendant l'usinage du PEEK. L'utilisation de PEEK renforcés de fibres de carbone est plus néfaste pour l'outillage. Cela nécessite l'utilisation d'outils en carbure pour les PEEK classiques et d'outils en diamant pour les PEEK renforcés de fibres de carbone. L'utilisation d'un liquide de refroidissement améliore également la durée de vie des outils.
Sélectionnez des outils de coupe et des paramètres d'usinage appropriés : Étant donné que le matériau PEEK présente une dureté et une ténacité élevées, des outils de coupe et des paramètres d'usinage appropriés doivent être sélectionnés pour garantir l'efficacité et la précision de l'usinage et éviter autant que possible d'endommager les outils de coupe.
Utiliser un liquide de refroidissement approprié : le matériau PEEK étant facile à déformer et à ramollir thermiquement, un liquide de refroidissement approprié doit être utilisé pendant l'usinage pour contrôler la température de surface du matériau et réduire le risque de déformation.
Contrôler la température dans la zone d'usinage : la plage de température d'usinage et d'usinage du matériau PEEK est étroite et la température dans la zone d'usinage doit être contrôlée pour maintenir la stabilité de la structure du matériau.
Sélectionnez le dispositif de fixation et la méthode de serrage appropriés : Le dispositif de fixation et la méthode de serrage appropriés doivent être sélectionnés en fonction de la forme et des caractéristiques de la pièce, et le risque de déformation doit être minimisé autant que possible afin de garantir la précision de l'usinage.
Mettre en œuvre des mesures de contrôle qualité : un contrôle qualité strict doit être effectué pendant le processus d'usinage CNC PEEK, y compris la vérification des paramètres d'usinage, la mesure des dimensions des pièces, le test des propriétés des matériaux, etc., pour garantir la qualité et la stabilité de l'usinage.
Il convient de noter que l'usinage des matériaux PEEK est relativement difficile, nécessitant une technologie et un équipement professionnels, ainsi qu'un contrôle qualité strict. Il est recommandé, lors du choix des services d'usinage CNC PEEK, de choisir un fabricant d'usinage expérimenté et puissant et de communiquer pleinement avec lui pour formuler des plans d'usinage et des mesures de contrôle qualité appropriés.
Lors de l'usinage CNC du matériau PEEK, les problèmes courants suivants peuvent survenir :
1. Problème de puce : Le matériau PEEK est susceptible de produire une grande quantité de copeaux lors de l'usinage, et ces copeaux adhèrent à l'outil, affectant la qualité et l'efficacité de l'usinage.
2. Problème de blocage de l'outil : Les performances à haute température et la viscosité du matériau PEEK entraîneront le collage de l'outil à la pièce, affectant la précision de l'usinage et la qualité de la surface.
3. Problème de déformation thermique : le matériau PEEK est sujet à la déformation thermique à haute température, ce qui entraîne une diminution de la précision d'usinage et de la qualité de surface.
Pour ces problèmes, les solutions suivantes peuvent être adoptées :
1. Le problème des copeaux peut être résolu en augmentant le débit et la pression du liquide de refroidissement pour réduire la génération et l'adhérence des copeaux.
2. Le problème de collage peut être résolu en utilisant des outils revêtus, en augmentant la vitesse de coupe et en réduisant la profondeur de coupe, en réduisant le temps de contact et l'adhérence entre l'outil et la pièce.
3. Le problème de déformation thermique peut être résolu en contrôlant la température d'usinage, en réduisant la force de coupe et en augmentant la vitesse de coupe, afin de réduire la déformation thermique du matériau PEEK.
En fonctionnement réel, il est également nécessaire de prêter attention aux paramètres d'usinage et à la technologie d'usinage du matériau PEEK, de sélectionner les outils et le liquide de refroidissement appropriés et de renforcer la maintenance et la maintenance des équipements pour garantir la qualité et l'efficacité de l'usinage CNC du matériau PEEK.
Lors de l'usinage CNC du PEEK, en raison de son poids moléculaire élevé et de sa cristallinité élevée, le matériau présente généralement un certain risque de rétrécissement et de déformation. Voici quelques moyens d'éviter ou de réduire la déformation lors de l'usinage CNC du PEEK :
Sélectionnez les paramètres d'usinage appropriés : la vitesse d'usinage, la vitesse de l'outil, la vitesse d'avance, la profondeur de passe, etc., doivent être optimisés en fonction des différentes formes, tailles et exigences des pièces afin d'améliorer la qualité et la stabilité de l'usinage.
Utiliser des dispositifs de fixation appropriés : choisir les dispositifs de fixation et les méthodes de serrage appropriés en fonction de la forme et des caractéristiques des pièces, et minimiser le risque de déformation tout en garantissant la précision d’usinage.
Contrôle de la température d'usinage : lors du processus d'usinage CNC du PEEK, la température de la zone d'usinage doit être contrôlée afin de maintenir la stabilité de la structure du matériau et d'éviter les déformations irrégulières dues au gradient de température.
L'utilisation de technologies de post-usinage, telles que le recuit, le pressage à chaud, le traitement de surface, etc., permet de réduire ou d'éliminer l'influence de la déformation d'usinage en modifiant la structure et les propriétés du matériau.
Il convient de noter que l'usinage et la manipulation des matériaux PEEK sont relativement difficiles et nécessitent une technologie et un équipement professionnels. Il est recommandé, lors du choix des services d'usinage CNC PEEK, de choisir un fabricant d'usinage expérimenté et puissant et de communiquer pleinement avec lui pour formuler des protocoles d'usinage et des mesures de contrôle qualité appropriés.
Application des pièces d'usinage CNC en plastique PEEK :
Technologie de convoyage : rails de guidage, courroies, rouleaux, pinces et vannes ;
Industrie alimentaire: vannes, mélangeurs, machines de démoulage, systèmes de dosage et malaxeurs ;
Domaine aérospatial : Les matériaux PEEK sont utilisés dans la fabrication de dispositifs aérospatiaux tels que des avions, des satellites et des fusées, tels que des pièces structurelles, des supports, des roulements et des joints.
Domaine des dispositifs médicaux : Les matériaux PEEK sont utilisés dans la fabrication d'équipements médicaux et d'ingénierie tissulaire alternative, tels que les articulations artificielles, les implants, les instruments chirurgicaux et les matériaux de restauration dentaire.
Industrie automobile : les matériaux PEEK sont utilisés dans la fabrication de pièces automobiles, telles que les pièces de moteur, les systèmes de freinage, les systèmes de transmission et les systèmes de châssis.
Domaine des équipements électroniques : les matériaux PEEK sont utilisés dans la fabrication de dispositifs électroniques, tels que les connecteurs, les isolateurs, les composants thermiques et les écrans tactiles.
Secteur de l'extraction pétrolière et gazière : les matériaux PEEK sont utilisés dans la fabrication d'équipements d'extraction pétrolière et gazière, tels que les tuyaux, les vannes et les joints d'étanchéité.
De plus, les matériaux PEEK sont également largement utilisés dans l'impression 3D, l'usinage CNC, le moulage par injection et d'autres processus de fabrication, et sont de plus en plus utilisés dans des domaines avec des exigences élevées telles que la haute résistance, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion.
Ce qui précède concerne les connaissances sur les pièces d’usinage CNC en plastique PEEK, j’espère que cela vous sera utile.
+86 15099911516
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