¿Qué es el material PEEK?
PEEK es un material termoplástico de ingeniería semicristalino y de alto rendimiento, que posee diversas características y una excelente resistencia a productos químicos agresivos. La primera síntesis de PEEK ocurrió en 1977 y su producción industrial se logró en 1981. Aunque PEEK a menudo se agrupa con polímeros fluorados como PFA o PTFE, no contiene flúor. Sus excelentes propiedades mecánicas, resistencia al desgaste y a la fatiga, así como su alta temperatura de hasta 260°C, hacen que PEEK sea uno de los materiales termoplásticos más elásticos y de mayor uso en la industria del plástico. Se utiliza principalmente en las industrias aeroespacial, automotriz, eléctrica, biomédica y de semiconductores. El polieter éter cetona puede procesarse mediante métodos tradicionales de fabricación de plásticos como inyección, extrusión y moldeo por compresión.
¿Por qué el material PEEK es tan único?
PEEK posee una excelente resistencia a la fluencia, lo que lo hace ideal para aplicaciones de resistencia mecánica a largo plazo. Al someterse a pruebas de flexión y tracción, este polímero muestra un equilibrio incomparable de múltiples propiedades mecánicas. Estas características incluyen la capacidad de soportar cargas altas durante largos períodos sin sufrir daños residuales, manteniendo así la integridad estructural.
Además, PEEK también cuenta con una fuerte resistencia a la tracción, manteniendo una sorprendente resistencia incluso a temperaturas de hasta 299°C. Se recomienda intensamente reforzar este plástico con fibra de carbono para optimizar su rendimiento. Después de un refuerzo adecuado, los parámetros de resistencia a la tracción pueden aumentar de 25,000 psi a 30,000 psi, mejorando así la elasticidad del material. (psi: libras por pulgada cuadrada)
Además de la resistencia mecánica, PEEK posee excelentes propiedades de aislamiento. Estas propiedades de aislamiento son estables y confiables en una variedad de rangos de temperatura y condiciones ambientales, lo que lo convierte en un material versátil para aplicaciones eléctricas.
Adicionalmente, la estructura cristalina única de PEEK le confiere una gran resistencia a diversos medios líquidos. Esta cristalinidad también proporciona excelentes propiedades de fatiga, permitiendo que el material soporte cargas cíclicas a largo plazo sin fallar.
La geometría helicoidal de este polímero favorece el refuerzo efectivo con fibra de vidrio o fibra de carbono. Esto mejora significativamente su conductividad térmica, ofreciendo más ventajas para aplicaciones que requieren una buena gestión térmica.
PEEK también es muy ecológico. Con un grosor de 1.45 mm, su clasificación de inflamabilidad es V0 y su índice de oxígeno límite (LOI) es del 35%. En comparación con otros plásticos termoplásticos convencionales, PEEK genera relativamente menos gases y humos tóxicos, lo que lo convierte en una alternativa más segura en entornos donde la inflamabilidad y la toxicidad son preocupaciones.
SAM ofrece materiales PEEK en diferentes perfiles como placas, barras, hilos, capilares, esferas y polvos.
Principales ventajas del PEEK:
- Toughness, Stiffness y Resistencia a la Fatiga: La tenacidad, rigidez y excelente resistencia a la fatiga de PEEK hacen que su resistencia sea comparable a la de las aleaciones metálicas.
- Excelentes Características de Deslizamiento: Adecuado para aplicaciones estrictas con coeficientes de fricción y desgaste bajos.
- Alta Resistencia Química y a la Corrosión.
- Mejores Propiedades de Retardante de Llamas: Entre la mayoría de los otros plásticos termoplásticos, PEEK tiene las mejores propiedades retardantes de llamas en su tamaño de 1.45 mm sin necesidad de aditivos retardantes de llamas.
- Resistencia al Desprendimiento: Mejora la aplicabilidad de PEEK en condiciones adversas y facilita su uso con cables eléctricos y electromagnéticos.
Limitaciones del PEEK:
Como se mencionó anteriormente, todo parece perfecto con PEEK, pero esto no es cierto. Aunque posee excelentes propiedades y múltiples aplicaciones, también tiene algunas limitaciones.
- Procesamiento a Alta Temperatura: Puede no ser adecuado para todos los proveedores de piezas por inyección, ya que requiere una capacidad de inyección muy alta.
- Baja Resistencia a los Rayos Ultravioleta.
- Alto Costo: Sus excelentes propiedades mecánicas hacen que este polímero sea costoso, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta tecnología. Sin embargo, debido a su precio, su uso en piezas comunes presenta ciertas dificultades.
¿En qué campos se utiliza el material PEEK?
El plástico PEEK es uno de los materiales termoplásticos más utilizados en las industrias aeroespacial, automotriz, biomédica y eléctrica. Es adecuado para la fabricación de rodamientos, cables aislantes, engranajes de seguridad, bombas, piezas de maquinaria pesada, válvulas, compresores, semiconductores, entre otros.
Aeroespacial
En la industria aeroespacial, los productos y componentes de PEEK están reemplazando paulatinamente al aluminio y otros metales. Muchos productos del mercado aeroespacial tienen tolerancias aceptables y una mejor rentabilidad en la fabricación.
Debido a que el polieter éter cetona puede soportar altas temperaturas y es necesario para componentes con alta lubricidad y reacciones biológicas en diferentes condiciones, se pueden producir componentes críticos del motor con diseños complejos.
Este polímero puede reducir significativamente la emisión de humos y gases de las piezas internas. La resistencia al fuego también jugará un papel importante en la provisión de seguridad.
El polieter éter cetona ofrece excelentes propiedades de resistencia a la erosión por agua de lluvia en el exterior. Incluso en tales condiciones, la resistencia al desgaste y a la rotura aporta protección a largo plazo para los componentes exteriores del avión.
Cuidado de la Salud
Los productos de cuidado de la salud se centran en la seguridad, comodidad y movilidad. El polieter éter cetona puede fabricar productos rentables, resistentes al desgaste, a la corrosión química y al calor. Sus aplicaciones incluyen instrumentos dentales, dispositivos de protección de seguridad, endoscopios, termómetros y dializadores.
Entre muchos de los productos que PEEK puede reemplazar, los jeringas dentales fabricadas con PEEK son más ligeras y rentables que las de aluminio y metal.
Cajas estériles, miembros mecánicos, dientes e implantes de carga son también productos que PEEK produce activamente.
PEEK posee una excelente resistencia a las grietas por tensión y una alta resistencia mecánica, lo que le permite enfrentar productos químicos, vapor, agua y otros solventes disponibles en hospitales y clínicas.
Productos Electrónicos
El plástico PEEK ha ocupado una posición importante en el mercado de productos electrónicos. Productos domésticos como teléfonos móviles, cables, cajas de configuración, refrigeradores, aires acondicionados, lavadoras, computadoras, laptops y dispositivos electrónicos portátiles. En cierta medida, todos estos productos o sus componentes ensamblados están fabricados con PEEK.
Puede fabricar productos que experimentan fluctuaciones de temperatura, frecuencia y presión.
Las excelentes propiedades mecánicas maximizan la seguridad y comodidad al manejar obleas de silicio. Además de estas aplicaciones, PEEK también ha penetrado en otros mercados como productos de consumo rápido, hotelería, productos químicos, embalaje, transporte y logística.
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