PEEK als Material für den 3D-Druck
Polyetheretheretherketon, besser bekannt als PEEK, ist ein hochtemperaturbeständiges Thermoplast, der in der Fertigungsbranche für seine besonderen mechanischen Eigenschaften bekannt ist. Seit einigen Jahren ist es ein beliebtes Material im Bereich der additiven Fertigung, das nun auch in Filamentform für alle FDM/FFF-Maschinen erhältlich ist und auch in Pulverform für SLS-Verfahren eingesetzt wird.
PEEK ist hitze- und abriebfest und kann aufgrund seines Gewichts/Festigkeitsverhältnisses als Ersatz für bestimmte Metalle verwendet werden.
PEEK ist ein Vertreter der PAEK-Familie (Polyaryletherketon), die für ihre hohen thermomechanischen Eigenschaften bekannt sind.
Ende der 1970er Jahre wurde PEEK erstmals auf den Markt gebracht und erweckte dank seiner Leistungsfähigkeit schnell Interesse in Sektoren wie der Luftfahrt oder der Elektronik. Bei Betrachtung der Struktur fällt auf, dass es ein teilkristallines Polymer ist: Wenn es schmilzt, ordnen sich die Moleküle unter der Einwirkung von Wärme an und erzeugen eine besondere Anordnung, bis es vollständig erstarrt ist.
Beim 3D-Druck muss der Kristallisierungsprozess von PEEK kontrolliert werden. Dabei kristallisiert ein Teil des Materials und es verändert sich so dessen Dichte. Daher müssen hohe Temperaturniveaus der Extrusion, Platte und des Gehäuses aufrechterhalten und Temperaturschwankungen dringend vermieden werden. Um mit diesem hochtemperaturbeständigen Thermoplast zu drucken, benötigen man daher einen 3D-Drucker mit einem Extruder, der bis zu 400°C erreichen kann, ein auf 120°C beheizbares Gehäuse und eine auf 230°C beheizbare Heizplatte.
Obwohl PEEK ein sehr anspruchsvolles Material ist, bietet es für industrielle Anwendungen sehr interessante mechanische und chemische Eigenschaften: Es ist sehr hitze- und verschleißfest, hat eine hohe chemische Beständigkeit, ist sterilisierbar und hat auch dielektrische (nicht elektrisch leitende) Eigenschaften.
Polyetheretheretherketon bietet zudem ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und wird oft als Ersatz für bestimmte Metalle verwendet. Nicht zuletzt ist es schwer entflammbar, was es zu einem interessanten 3D-Druckmaterial für Sektoren wie die Luft- und Raumfahrt sowie die Bahntechnik macht, die hohe Brand- und Rauchentwicklungsanforderungen haben.
PEEK wird hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt, in der Medizin und in der Automobilindustrie verwendet.
PEEK ist besonders für den 3D-Druck im medizinischen Bereich interessant. Durch die Sterilisierbarkeit kann es für eine Reihe an Anwendungen eingesetzt werden, darunter auch für die Herstellung maßgeschneiderter Implantate. PEEK hat ähnliche Eigenschaften wie menschliche Knochen.
Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie sind ebenfalls Märkte, in denen der 3D-PEEK-Druck üblich ist. Additive Manufacturing ermöglicht die Herstellung von Hochleistungs-, Leichtbau-, Sonder- und On-Demand-Teilen.
