{"id":52892,"date":"2021-06-24T00:02:41","date_gmt":"2021-06-23T22:02:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=52892"},"modified":"2025-03-03T22:56:05","modified_gmt":"2025-03-03T21:56:05","slug":"peek-vs-pekk-impresion-3d-240620212","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/peek-vs-pekk-impresion-3d-240620212\/","title":{"rendered":"PEEK vs PEKK: \u00bfQu\u00e9 material de alto rendimiento elegir para impresi\u00f3n 3D?"},"content":{"rendered":"

Los materiales en la fabricaci\u00f3n aditiva son un componente clave del proceso, dando a la pieza final las propiedades qu\u00edmicas y caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas concretas. El mercado actual se beneficia de una amplia variedad de materiales, desde pol\u00edmeros hasta metales, cer\u00e1micas y tintas org\u00e1nicas. Si nos fijamos en los pl\u00e1sticos, son muy numerosos y m\u00e1s o menos t\u00e9cnicos para imprimir. Ya sea filamento<\/a>, resina o polvo, cada uno tiene sus especificidades. Ahora nos centraremos en la categor\u00eda de pol\u00edmeros de alto rendimiento<\/a> y m\u00e1s particularmente en la familia de poliariletercetonas (PAEK). En especial, hay dos materiales cada vez m\u00e1s utilizados por los fabricantes: PEEK y PEKK.<\/span><\/p>\n

Principalmente utilizados en la denominada industria de fabricaci\u00f3n tradicional (inyecci\u00f3n de pl\u00e1stico, mecanizado, etc.), el PEEK<\/a> y el PEKK<\/a> tienen caracter\u00edsticas t\u00e9rmicas muy interesantes y son reconocidos por su alta resistencia. Adem\u00e1s, en los \u00faltimos a\u00f1os han sido compatibles con ciertos procesos de fabricaci\u00f3n aditiva, en particular la deposici\u00f3n de material fundido (FDM) y la sinterizaci\u00f3n de polvo. Pero, \u00bfcu\u00e1les son las diferencias entre estos dos termopl\u00e1sticos de alto rendimiento? \u00bfCu\u00e1l deber\u00edas elegir? \u00a1Te lo contamos todo!<\/span><\/p>\n

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El PEEK y el PEKK forman parte de los materiales de alto rendimiento.<\/p><\/div>\n

Composici\u00f3n y caracter\u00edsticas<\/h3>\n

A la hora de comparar dos pol\u00edmeros de alto rendimiento, es importante conocer su composici\u00f3n y propiedades, para poder entender c\u00f3mo se comportar\u00e1n durante el proceso de fabricaci\u00f3n, lo cual puede ser un punto clave en la toma de decisi\u00f3n. Como sabemos, estos dos materiales pertenecen a la familia PAEK, es decir, de la poliariletercetona, que son un grupo de termopl\u00e1sticos semi-cristalinos y amorfos de alto rendimiento. Dentro de la familia PAEK, el pol\u00edmero m\u00e1s com\u00fanmente utilizado es el PEEK, el cual est\u00e1 formado por una estructura molecular de 1 cetona y 2 \u00e9teres. Por otro lado, el PEKK tiene una estructura molecular inversa al PEEK: cuenta con 2 cetonas y 1 \u00e9ter. Los enlaces de cetona son m\u00e1s flexibles, por lo que aumentan la flexibilidad del pol\u00edmero en cuesti\u00f3n. Esto significa que la temperatura de transici\u00f3n v\u00edtrea (temperatura a la que el pol\u00edmero comienza a ablandarse) y la temperatura de fusi\u00f3n son m\u00e1s altas con PEKK.<\/span><\/p>

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Entre las principales caracter\u00edsticas de ambos materiales, encontramos que tienen una gran resistencia mec\u00e1nica, resistencia a altas temperaturas, a la fatiga y tiene baja inflamabilidad. En el caso del PEKK, este termopl\u00e1stico avanzado puede soportar m\u00e1s los efectos de fluidos qu\u00edmicos, tiene buena estabilidad diel\u00e9ctrica (no es buen conductor de la electricidad), y no emite humos t\u00f3xicos durante el proceso de fabricaci\u00f3n. Por otro lado, el PEEK tiene excelentes propiedades mec\u00e1nicas y cuenta con una buena relaci\u00f3n peso\/resistencia, lo que le permite ser un sustituto de ciertos metales. Adem\u00e1s, puede ser esterilizable, lo cual permite que sea usado en aplicaciones dentro del sector de la salud.<\/span><\/p>\n

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Piezas impresas en 3D con PEKK | Cr\u00e9ditos: miniFactory<\/p><\/div>\n

En este caso, las propiedades m\u00e1s importantes corresponden tanto al PEEK como al PEKK, ya que forman parte de la misma familia de pol\u00edmeros; sin embargo, tienen otras caracter\u00edsticas en las que difieren notablemente. La principal distinci\u00f3n entre estos dos materiales se encuentra en su grado de cristalinidad y la velocidad de cristalizaci\u00f3n<\/strong>. Este concepto hace referencia al total de regiones cristalinas que se encuentran en un pol\u00edmero, y se representa como un porcentaje. En este caso estamos comparando dos elementos semi-cristalinos, sin embargo, su grado de cristalizaci\u00f3n depende y var\u00eda seg\u00fan la manera en la que son procesados. Por lo general, cuando hablamos del proceso de impresi\u00f3n 3D, el PEEK puede alcanzar un alto nivel de cristalizaci\u00f3n, mientras que el PEKK tiene una estructura cristalina mucho menor. La cristalinidad afectar\u00e1 a las propiedades de la pieza final mientras que la velocidad de cristalizaci\u00f3n y la reolog\u00eda tendr\u00e1n un impactor en la facilidad de impresi\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Facilidad de impresi\u00f3n<\/h3>\n

Para hablar de la facilidad de impresi\u00f3n 3D, vamos a centrarnos en la tecnolog\u00eda m\u00e1s utilizada en este sector, el modelado por deposici\u00f3n fundida<\/a> (FDM). Al tratar con pol\u00edmeros termopl\u00e1sticos de alto rendimiento, debemos tener conocimientos avanzados para no cometer errores a la hora de imprimir, y por tanto no malgastar estos costosos materiales. Adem\u00e1s, necesitaremos contar con una impresora 3D que cumpla ciertos requisitos<\/a> en t\u00e9rminos de temperatura. Al utilizar el PEEK en la impresi\u00f3n 3D, se necesita una m\u00e1quina con un extrusor que pueda alcanzar los 400\u00b0C, as\u00ed como una c\u00e1mara calentada a 120\u00b0C y una placa de construcci\u00f3n precalentada que pueda alcanzar los 230\u00b0C para poder quitar la pieza sin problemas. En el caso del PEKK amorfo, los requerimientos ser\u00e1n muy similares, aunque no tan exigentes. La temperatura de extrusi\u00f3n por lo general estar\u00e1 entre 340 y 360\u00b0C, por lo que se requerir\u00e1 una placa precalentada y un recinto de impresi\u00f3n cerrado.<\/span><\/p>\n

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Sistema de refrigeraci\u00f3n impreso en 3D con PEEK | Cr\u00e9ditos: Apium<\/p><\/div>\n

En t\u00e9rminos t\u00e9cnicos, cuando el filamento extruido se solidifica, se produce un alineamiento parcial de las cadenas moleculares en el pol\u00edmero. Basado en n\u00facleos de cristalizaci\u00f3n, las cadenas moleculares se pliegan y forman regiones ordenadas. Por lo tanto, cuanto menos porcentaje de n\u00facleos de cristalizaci\u00f3n tenga el pol\u00edmero, m\u00e1s r\u00e1pido ser\u00e1 el proceso de enfriamiento, y por tanto las capas tendr\u00e1n una mejor adhesi\u00f3n entre s\u00ed. Esto a su vez evitar\u00e1 el fen\u00f3meno denominado <\/span>warping<\/span><\/i>. En otras palabras, si el proceso de enfriamiento y solidificaci\u00f3n es demasiado r\u00e1pido, las cadenas moleculares no se plegar\u00e1n correctamente y esto afectar\u00e1 directamente a la adhesi\u00f3n de la pieza a la cama de impresi\u00f3n, as\u00ed como a sus propiedades mec\u00e1nicas finales.<\/span><\/p>\n

Como hemos mencionado anteriormente, el PEKK tiene un grado de cristalizaci\u00f3n menor que el PEEK. Esto significa que se ver\u00e1 menos afectado en el proceso de enfriamiento una vez se haya impreso la pieza en 3D. Por lo tanto, en t\u00e9rminos de facilidad a la hora de imprimir en 3D, podemos entender que el PEEK ser\u00e1 m\u00e1s complejo y t\u00e9cnico de utilizar, ya que se requieren conocimientos espec\u00edficos que permitir\u00e1n al usuario controlar el proceso de extrusi\u00f3n as\u00ed como los pasos de enfriamiento. Por otro lado, cuando hablamos de la tecnolog\u00eda de sinterizado selectivo por l\u00e1ser<\/a> (SLS), el pol\u00edmero se comporta de manera diferente en funci\u00f3n del tama\u00f1o de la piezas que queremos fabricar. Esto quiere decir que las deformaciones causadas por el efecto warping ser\u00e1 mucho menor o incluso inexistente en el caso de modelos peque\u00f1os, pero cuanto m\u00e1s grande es la pieza a crear, m\u00e1s dif\u00edcil ser\u00e1 controlar los par\u00e1metros de impresi\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Postratamiento de PEEK y PEKK<\/h3>\n

El posprocesamiento de PEEK y PEKK no es del todo sencillo. En la tecnolog\u00eda FDM, el uso de soportes para dise\u00f1ar piezas m\u00e1s complejas se ha vuelto casi imprescindible. Sin embargo, existen muy pocos soportes de impresi\u00f3n compatibles con estos dos termopl\u00e1sticos: la mayor\u00eda de las soluciones no son tan resistentes al calor y, por lo tanto, no se pueden utilizar. Algunas empresas han desarrollado soportes de impresi\u00f3n 3D para estos materiales de alto rendimiento, como 3DGence o AquaSys<\/a>. A pesar de esto, los materiales siguen siendo m\u00e1s caros que los medios convencionales.<\/span><\/p>\n

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Los soportes de impresi\u00f3n de 3DGence son compatibles con materiales de alto rendimiento | Cr\u00e9ditos: 3DGence<\/p><\/div>\n

Si por otro lado optas por el proceso de sinterizaci\u00f3n, la necesidad de soportes de impresi\u00f3n desaparece, pero en este sentido habr\u00e1 que evaluar el precio por kilo de polvo, aunque hablaremos de esto m\u00e1s adelante.<\/span><\/p>\n

Si hablamos de los m\u00e9todos de posprocesamiento como tal, cabe destacar que es posible recocer piezas impresas en 3D con PEEK o PEKK para mejorar la fusi\u00f3n de las capas y dar a la pieza final unas caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas a\u00fan mayores. Algunas impresoras 3D integran este paso de recocido directamente en su m\u00e1quina, como la miniFactory Ultra. Adem\u00e1s, su pieza impresa en 3D con PEEK se puede mecanizar con m\u00e9todos como taladrar o tornear. Tambi\u00e9n se pueden metalizar las piezas si fuera necesario.<\/span><\/p>\n

Aplicaciones<\/h3>\n

En lo referente a la utilizaci\u00f3n del PEEK y el PEKK, podemos encontrar similares sectores de aplicaci\u00f3n. Las industrias que m\u00e1s adoptan estos materiales de alto rendimiento son la aeroespacial, automotriz y aeron\u00e1utica, debido a las ya mencionadas caracter\u00edsticas avanzadas, como la resistencia mec\u00e1nica y a altas presiones, la ligereza, rigidez, y otras muchas otras. La principal diferencia en t\u00e9rminos de aplicaci\u00f3n la encontramos en que el PEEK puede ser esterilizable, por lo que se puede integrar en el sector m\u00e9dico. Adem\u00e1s, sus caracter\u00edsticas permiten favorecer la osteointegraci\u00f3n, es decir, la conexi\u00f3n directa, estructural y funcional entre un hueso y la superficie de un implante sometido a carga funcional. Por otra parte, el PEKK tiene buena resistencia a fluidos qu\u00edmicos, por lo cual se puede utilizar en la industria de petr\u00f3leo y gas. Esto \u00faltimo no quiere decir que el PEEK no sea adecuado para el sector petrolero, simplemente el PEKK tendr\u00e1 mayor resistencia a los qu\u00edmicos con los que se trabaja en este \u00e1mbito.<\/span><\/p>\n

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El PEKK se utilizar\u00e1 m\u00e1s en el sector del petr\u00f3leo y gas | Cr\u00e9ditos: Kimya<\/p><\/div>\n

Los precios del PEEK y del PEKK<\/h3>\n

Como podr\u00e1s imaginar, el PEEK y el PEKK son materiales m\u00e1s caros que la mayor\u00eda de los pol\u00edmeros del mercado, debido a sus propiedades y caracter\u00edsticas. De media cuesta entre 300 y 350\u20ac una bobina de 500 gramos de PEEK mientras que la misma cantidad de PEKK costar\u00e1 entre 350 y 400\u20ac. Obviamente, si apuestas por uno de estos pol\u00edmeros, pero reforzados con fibra de carbono<\/a> de alto rendimiento, el precio ser\u00e1 m\u00e1s alto.<\/span><\/p>\n

Para el polvo de PEKK, estamos hablando de un precio alrededor de los 500\u20ac el kilo. Por lo tanto, la impresi\u00f3n 3D SLS puede se una opci\u00f3n realmente cara si se considera que una m\u00e1quina EOS P800 requiere alrededor de 100 kilos de polvo, un c\u00e1lculo basado en sus dimensiones. Y aunque alrededor del 50% del polvo no utilizado se puede reciclar, los trabajos de impresi\u00f3n SLS con materiales de alto rendimiento son bastante costosos en comparaci\u00f3n con el nylon. Por lo tanto, ser\u00e1 necesario asegurarse de que el archivo 3D sea perfecto con la configuraci\u00f3n de impresi\u00f3n correcta: \u00a1un m\u00ednimo error puede salir muy caro!<\/span><\/p>\n

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Piezas impresas en 3D con PEKK mediante un proceso de sinterizaci\u00f3n en polvo | Cr\u00e9ditos: Arkema<\/p><\/div>\n

Fabricantes y productores<\/h3>\n

Como hemos explicado, PEEK y PEKK est\u00e1n disponibles principalmente en forma de filamentos pero tambi\u00e9n existen polvos para sinterizar. Si comenzamos con PEEK, los principales productores del material son empresas qu\u00edmicas como Victrex, Evonik o Solvay. La mayor\u00eda de ellos ha desarrollado su propia oferta de filamentos; Victrex, por ejemplo, ofrece la gama Low Melt PAEK (LMPAEK) y trabaja con fabricantes de m\u00e1quinas de alto rendimiento como Intamsys y 3DGence; Evonik ha desarrollado su l\u00ednea VESTAKEEP\u00ae para la impresi\u00f3n 3D de implantes.<\/span><\/p>\n

M\u00e1s all\u00e1 de los qu\u00edmicos, existen varios fabricantes de materiales de impresi\u00f3n 3D que ofrecen PEEK: 3DXTECH, 3D4Makers, W2 Polymer y OPM. Adem\u00e1s algunos fabricantes de m\u00e1quinas tambi\u00e9n lo est\u00e1n haciendo, como Zortrax con su Z-PEEK.<\/span><\/p>\n

Para PEKK, la empresa francesa Arkema sigue siendo el mayor fabricante, ya sea en forma de polvo o granulado. Su gama PEKK Kepstan\u00ae satisface as\u00ed las necesidades de muchos clientes. La empresa Lehvoss tambi\u00e9n ofrece su LUVOCOM 3F PEKK 50082 NT en forma granular. Por \u00faltimo, Oxford Performance Materials ofrece un polvo PEKK, dedicado al sector m\u00e9dico. En cuanto a los fabricantes de filamentos PEKK, podemos citar la marca francesa Kimya, la empresa holandesa 3D4Makers, la estadounidense 3DXTECH e incluso Nanovia.<\/span><\/p>\n

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\u00bfQu\u00e9 piensas de la utilizaci\u00f3n del PEEK y el PEKK en la fabricaci\u00f3n aditiva? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, LinkedIn<\/a> y Youtube<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

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Los materiales en la fabricaci\u00f3n aditiva son un componente clave del proceso, dando a la pieza final las propiedades qu\u00edmicas y caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas concretas. El mercado actual se beneficia de una amplia variedad de materiales, desde pol\u00edmeros hasta metales, cer\u00e1micas…<\/p>\n","protected":false},"author":6070,"featured_media":52893,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[16,12,283],"tags":[],"class_list":["post-52892","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualidad","category-materiales","category-materiales-impresion-3d"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/52892","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6070"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=52892"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/52892\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":80587,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/52892\/revisions\/80587"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/52893"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52892"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52892"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52892"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}