{"id":23429,"date":"2023-06-05T14:00:45","date_gmt":"2023-06-05T12:00:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=23429"},"modified":"2023-06-12T17:06:33","modified_gmt":"2023-06-12T15:06:33","slug":"was-sie-ueber-peek-wissen-sollten-06042020-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/was-sie-ueber-peek-wissen-sollten-06042020-1\/","title":{"rendered":"PEEK als Material f\u00fcr den 3D-Druck"},"content":{"rendered":"

Polyetheretheretherketon, besser bekannt als PEEK<\/strong>, ist ein hochtemperaturbest\u00e4ndiger Thermoplast, der in der Fertigungsbranche f\u00fcr dessen besonderen mechanischen Eigenschaften bekannt ist. Seit einigen Jahren ist es ein beliebtes Material im Bereich der additiven Fertigung<\/a>, das nun auch in Filamentform f\u00fcr alle FDM\/FFF-Maschinen<\/a> erh\u00e4ltlich ist und sich allm\u00e4hlich auch in Pulverform f\u00fcr SLS-Verfahren<\/a> durchsetzt. PEEK wird haupts\u00e4chlich in der Luft- und Raumfahrt, in der Medizin und in der Automobilindustrie verwendet. Es ist hitze- und abriebfest und kann aufgrund seines Gewichts\/Festigkeitsverh\u00e4ltnisses anstelle bestimmter Metalle verwendet werden. Beachten Sie, dass es sich um ein sehr anspruchsvolles 3D-Druckmaterial handelt, das schwierig zu drucken ist und eine Reihe von Voraussetzungen erfordert. Was sind also dessen besonderen Eigenschaften beim 3D-Druck?<\/p>\n

Herstellung und Eigenschaften von PEEK<\/h3>\n

PEEK ist ein Vertreter der PAEK-Familie (Polyaryletherketon), die f\u00fcr ihre hohen thermomechanischen Eigenschaften bekannt ist. Betrachtet man die Pyramide der verschiedenen Polymere in der Industrie, so steht PEEK an der Spitze der Pyramide, in der Kategorie der Hochleistungs-Polymere. Seine Molekularstruktur besteht aus einem Keton und zwei Ethern, organischen Verbindungen aus der Familie der Carbonylverbindungen, die eine Doppelbindung zwischen einem Kohlenstoff- und einem Sauerstoffatom aufweisen. Es wurde Ende der 1970er Jahre erstmals auf den Markt gebracht und erweckte dank dessen Leistungsf\u00e4higkeit schnell Interesse in Sektoren wie der Luftfahrt oder der Elektronik. Bei Betrachtung der Struktur f\u00e4llt auf, dass es ein teilkristallines Polymer ist: Wenn es schmilzt, ordnen sich die Molek\u00fcle unter der Einwirkung von W\u00e4rme an und erzeugen eine besondere Anordnung, bis es vollst\u00e4ndig erstarrt ist. Dies erm\u00f6glicht insbesondere die Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften bei einer Temperaturerh\u00f6hung. Diese teilkristalline Struktur hat zwar viele Vorteile, es ist jedoch zu beachten, dass bei der additiven Herstellung ein komplexerer Druckprozess erforderlich ist: PEEK ist ein \u00e4u\u00dferst anspruchsvolles Material, das Erfahrung und die entsprechenden Maschinen erfordert.<\/p>\n

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PEEK ist ein hochtemperaturbest\u00e4ndiges Material<\/p><\/div>\n

Der 3D-Druck mit PEEK<\/h3>\n

Beim 3D-Druck muss der Kristallisierungsprozess von PEEK kontrolliert werden. Dabei kristallisiert ein Teil des Materials und es ver\u00e4ndert sich so dessen Dichte. Daher m\u00fcssen hohe Temperaturniveaus der Extrusion, Platte und des Geh\u00e4uses aufrechterhalten und Temperaturschwankungen dringend vermieden werden. Um mit diesem hochtemperaturbest\u00e4ndigen Thermoplast zu drucken, ben\u00f6tigen Sie daher einen 3D-Drucker mit einem Extruder, der 400\u00b0C erreichen kann, ein auf 120\u00b0C beheiztes Geh\u00e4use und eine auf 230\u00b0C beheizte Heizplatte, um das Teil zu entfernen und Verformungen zu vermeiden. Durch die chemische Reaktion \u00e4ndert das Material w\u00e4hrend des Druckens seine Dichte und zieht sich beim Abk\u00fchlen wieder zusammen.<\/p>

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Obwohl PEEK ein sehr anspruchsvolles Material ist, bietet es f\u00fcr Industrielle Zwecke sehr interessante mechanische und chemische Eigenschaften: Es ist sehr hitze- und verschlei\u00dffest, hat eine hohe chemische Best\u00e4ndigkeit, ist sterilisierbar und hat auch dielektrische (nicht elektrisch leitende) Eigenschaften. Polyetheretheretherketon bietet zudem ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verh\u00e4ltnis und wird oft als Ersatz f\u00fcr bestimmte Metalle verwendet. Nicht zuletzt ist es schwer entflammbar, was es zu einem interessanten 3D-Druckmaterial f\u00fcr Sektoren wie der Luft- und Raumfahrt macht, die hohe Brand- und Rauchentwicklungsanforderungen haben. Im Vergleich zu anderen Hochleistungsthermoplasten, wie ULTEM, \u00fcbertrifft PEEK bei der mechanischen Festigkeit.<\/p>\n

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Bildnachweis: Apium<\/p><\/div>\n

Anwendungsbereiche<\/h3>\n

PEEK ist besonders f\u00fcr den 3D-Druck im medizinischen Bereich interessant. Durch die Sterilisierbarkeit kann es f\u00fcr eine Reihe an Anwendungen eingesetzt werden, darunter auch f\u00fcr die Herstellung ma\u00dfgeschneiderter Implantate. PEEK hat \u00e4hnliche Eigenschaften wie menschliche Knochen: Ein mit PEEK 3D-gedrucktes Implantat k\u00f6nnte daher die Rekonstruktion von Gewebe f\u00f6rdern und die Osseointegration, den kn\u00f6chernen Heilungsprozess, beschleunigen. Tats\u00e4chlich haben sich einige Unternehmen dem 3D-Druck von PEEK zugewandt, um ma\u00dfgeschneiderte medizinische Ger\u00e4te zu entwerfen, so beispielsweise das Unternehmen FossiLabs.<\/p>\n

Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie sind ebenfalls M\u00e4rkte, in denen der 3D-PEEK-Druck \u00fcblich ist. Additive Fertigung erm\u00f6glicht die Herstellung von Hochleistungs-, Leichtbau-, Sonder- und On-Demand-Teilen: In Verbindung mit der Verwendung eines Hochleistungswerkstoffs ist es noch attraktiver. Der hochtemperaturbest\u00e4ndige Thermoplast kann eine h\u00f6here Verschlei\u00df- und Temperaturbest\u00e4ndigkeit bieten und gleichzeitig das Gewicht optimieren – eine Schl\u00fcsselkomponente in solchen Bereichen. Aus PEEK gefertigte Teile wurden bereits in das Weltall geschickt – ein Beweis daf\u00fcr, dass dieses Material auch in den anspruchsvollsten Bereichen eingesetzt werden kann.<\/p>\n

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PEEK in der medizinischen Anwendung<\/p><\/div>\n

Die wichtigsten Hersteller und Preise des Materials<\/h3>\n

Derzeit ist PEEK im 3D-Druck \u00fcberwiegend in Filamentform erh\u00e4ltlich, die mit 3D-Druckern f\u00fcr die Schmelzabscheidung kompatibel ist. Auch kohlefaserverst\u00e4rktes Polyetheretheretherketon ist auf dem Markt erh\u00e4ltlich. Chemiker wie Victrex, Solvay und Evonik sind die Hauptproduzenten des Materials. Aber auch die meisten Maschinenhersteller, wie beispielsweise Intamsys, 3DGence und Apium, produzieren das Filament. Das spanische Unternehmen Innovatefil, eine Tochtergesellschaft von Smart Materials 3D, bietet ebenfalls PEEK an. Bei Betrachtung des Preises f\u00e4llt auf, dass PEEK ein sehr hochpreisiges Material ist: Der Preis liegt derzeit zwischen 350 \u20ac und 700 \u20ac pro Kilogramm. <\/strong>Zum Vergleich: Bei PEKK, einem anderen Hochleistungsthermoplast, liegt der Preis zwischen 400 und 500 \u20ac f\u00fcr ein Kilogramm.\u00a0F\u00fcr das SLS-Verfahren bot der Hersteller EOS<\/a> als erster – und einziger – den Hochleistungswerkstoff PEEK HP3 an.<\/p>\n

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3DGence stellt PEEK als Filament her (Bildnachweis: 3DGence)<\/p><\/div>\n

Haben Sie schon Erfahrungen mit PEEK im 3D-Druck gemacht? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0 mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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