2009. jan. 08.

1. Szerkezet

A poli(éter-éter-keton) a kiváló jellemzőkkel rendelkező, vagy más csoportosításban a HPM (nagyteljesítményű anyagok) csoportjába sorolható. Részben kristályos szerkezetű, kiváló hőállóságú műszaki műanyag. A féltermékeket főleg extrúzióval állítják elő. A poli(éter-éter-keton) anyaga lineáris aromás polimerláncból áll, a következő szerkezet szerint:

A PEEK kristályossági foka max. 48% körüli lehet, melyet a feldolgozási körülmények befolyásolnak. A natúr, krisztallitos PEEK sűrűsége 1,3 g/cm3. Üvegesedési hőmérséklete 143 ºC, eddig a hőmérsékletig a mechanikai jellemzői alig változnak a hőmérséklet függvényében. A kristályos hőre lágyuló műanyagok törvényszerűsége szerint a PEEK mechanikai és dielektromos tulajdonságai is az üvegesedési hőmérséklet felett kezdenek romlani, de egy viszonylag jó értéket tartanak 250–360 ºC között is.

2. Főbb tulajdonságok

  • nagy mechanikai szilárdság és keménység,
  • magas felső alkalmazhatósági hőmérséklethatár (250–310 °C ),
  • kiváló vegyi és hidrolízis ellenálló képesség,
  • nagy szilárdság magas hőmérsékleten is,
  • kiváló kopásállóság a legkülönbözőbb üzemi körülmények között (kompozitnál),
  • nagyon nagy méretstabilitás és merevség magas hőmérsékleten is. (1. ábra,)
  • tartós lángállóság és alacsony füstképződés tűz esetén,
  • jó villamos szigetelő és kedvező dielektromos viselkedés (ha szénszálat, grafitot nem tartalmaz),
  • jól ellenáll erős radioaktív sugárzásnak,
  • öregedésállóság (2. ábra).

1. ábra A hőmérséklet és idő hatása a PEEK merevségére

2. ábra. A hőmérséklet és idő hatása a PEEK merevségére

Az 1. táblázat bemutatja a PEEK féltermékek néhány jellemző tulajdonságát.

1. táblázat

PEEK műszaki műanyag félkész termékek és kompozitok tulajdonságai

3. Fő alkalmazási területek

Létezik erősítés nélküli, natúr, és PTFE (teflon), grafit, szén, üvegszál vagy ezek kombinációjával erősített kompozit kivitel. A PEEK tulajdonságai szerint olyan területen használható előnyösen, ahol szélsőséges az igénybevétel: igen alacsony vagy magas a hőmérséklet, erős a vegyi hatás, intenzív a sugárzás, különösen nagy a terhelés. A PEEK nagyon sok területen alkalmazható: pl. a hagyományos gépgyártásban, a repüléstechnikában, a nukleáris, vegyi és villamosiparban, a közlekedésben, és más fejlett műszaki területeken. Alkalmazzák: fogaskerekek, szivattyúelemek, tömítések, szelepülékek, csúszóelemek, elosztódugattyúk, készülékelemek készítésére a gépiparban, gyógyászati eszközgyártásban, a légi közlekedés, a nukleáris, a vegyi, a villamos és az autóiparban.

4. Megmunkálási technológia

Hegesztés:

A PEEK ultrahangos és dörzshegesztési eljárással hegeszthető. A magas olvadáspont miatt a szokásosnál több energia szükséges az ömledékállapot elérésére.

Ragasztás:

A PEEK jól ragasztható önmagához és más anyagokhoz is epoxi-, ciánakrilát- és szilikonalapú ragasztókkal. A ragasztóanyaggyártók által forgalmazott „műanyag ragasztó” kategória termékei használhatók. Minden esetben fontos a precíz felületelőkészítés és az adott ragasztóra érvényes gyártói technológiai leírás.

Forgácsolás (esztergálás, marás, fúrás, fűrészelés):

A PEEK és kompozitjai jól forgácsolhatók. A hagyományos fém, bizonyos esetekben famegmunkáló szerszámok – szénacél, gyorsacél, keményfém, gyémánt – használhatók csak éles kivitelben. Hűtés mindenképp javasolt (de nem emulzió), amellyel nagyobb forgácsolási sebességek is alkalmazhatók pl. v = 100–200 m/min esztergálásra és marásra, v = 50–80 m/min fúrásra. További javasolt forgácsolási paraméterek találhatók a 2. táblázatban.

2. táblázat

A PEEK forgácsolási jellemzői

Az anyagok felhasználásával, kereskedelmével kapcsolatban további részletek állnak rendelkezésre a Quattroplast Kft-nél.

Dr. habil. Kalácska Gábor, egyetemi docens, Szent István Egyetem, Gödöllő