聚醚醚酮 (PEEK) 是一种高性能热塑性塑料，用于生产承受高温和化学品等恶劣环境的零件。由于重量轻，它是大多数软金属的绝佳替代品。然而，它的加工过程很复杂，需要一定水平的专业知识和经验才能成功加工。
在这篇文章中，我们将讨论 PEEK CNC 加工，它是如何工作的，它的优缺点，CNC 加工 PEEK 工艺的技巧， 表面处理 PEEK 零件的应用。让我们继续了解更多。
PEEK概述
聚醚醚酮，简称 PEEK，是一种特殊的热塑性塑料，在工程方面具有高性能。它是需要承受高应力和高温的软金属的理想轻质替代品。
PEEK 具有显着的耐用性，并以耐磨性和耐磨性着称。此外，它与 PPS 相似，因为它可以耐受化学品和水。它还能够承受高温，熔点为 343°C，并且在持续暴露于高达 250°C 的温度下仍能保持其物理特性而不会受到任何永久性损坏。
PEEK 是一种多功能材料，可以以各种形式获得，包括片材、棒材、管材、颗粒和细丝。除了未填充的 PEEK 外，该材料还可以用 30% 玻璃纤维或 30% 碳纤维进行增强，从而制成增强型产品。玻璃填充 PEEK 具有显着的特性，包括高耐用性、刚性和强度，并且能够在恶劣的热和化学情况下保持尺寸稳定性，因为包含 玻璃纤维.
PEEK通常分为两类，工业级和医疗级。工业级 PEEK 用于航空航天、汽车、化工、电子和能源等多个行业，而医疗级 PEEK 用于医疗保健和牙科领域。
PEEK的特性
| PEEK | 30% 玻璃填充 | |
| 屈服强度（拉伸） | 14,000 磅/平方英寸 | 14,000 磅/平方英寸 |
| 断裂伸长率 | 20% | 3% |
| 硬度 | 罗克韦尔 R125 | 罗克韦尔 R126 |
| 密度 | 0.047 磅/立方米在。 | 0.054 磅/立方米在。 |
| 最高温度 | 华氏 480 度 | 华氏 480 度 |
CNC 加工 PEEK 是如何工作的
PEEK加工涉及 减材制造工艺 它通过执行铣削、车削或切割操作从一块 PEEK 塑料中去除多余的材料。 CNC 机器读取 CAD 模型文件并将其转换为 G代码 程序，然后利用该程序从原材料块快速创建组件。
PEEK 加工过程由专门的计算机系统精确调节，通过减少人为错误的可能性来提高过程的可靠性和一致性。 PEEK 零件的尺寸和特征要求决定了多轴机器的选择，而具有复杂几何形状的单一设置对于保证组件的精度是必要的。
加工PEEK的优点和缺点
PEEK 是制造零件时金属的替代选择，但与制造中使用的任何其他材料一样，它也有自己的优点和缺点。在这里，我们将从两个方面进行讨论：
优点
PEEK 加工具有众多优势，可分为两类：PEEK 材料的固有优势和使用 CNC 机器制造 PEEK 材料的特定工艺优势。
1、耐腐蚀
PEEK 对腐蚀性物质有很强的抵抗力，表现出与镍钢相似的抵抗力，即使在高温下也能保持其非腐蚀性化学结构。通常，只有强大的 硫酸 在正常情况下具有溶解这种塑料的能力。
2.吸湿性低
由 PEEK 制成的设备或机械部件在潮湿环境中保持其化学结构和质量，使其成为在蒸汽、潮湿环境或加压热水中使用的理想材料。此外，即使在较高温度下，PEEK 的耐水解能力也增强了它在这些环境中的适用性。
3、耐辐照性
PEEK 组件在受到强烈电离辐射时也能有效运行。它更耐 伽马辐射 比聚苯乙烯。
4.耐高温
PEEK塑料在塑料中表现出杰出的机械加工性 CNC精密铣削，得益于其卓越的处理能力。尽管是一种高温热塑性塑料，但它与多种材料加工技术兼容。
PEEK 令人印象深刻的热分解特性和高温下的可加工性确保了它适用于此类应用。此外，PEEK 遇火可自熄，释放的有害气体或烟雾极少。
5、机械特性
PEEK 表现出卓越的抗冲击性，并且可以在高温下保持其形状。 PEEK具有高尺寸稳定性和低线膨胀系数，在聚合物中具有最大的抗应力和抗疲劳能力。此外，其出色的抗蠕变性和在长时间暴露于应力下的抗变形能力使其成为处理高加工应力的最佳材料。
此外，PEEK 具有卓越的耐磨性能和低摩擦系数，这使其能够在各种物理环境（如温度、压力、速度和 表面粗糙度 关于接触点。
缺点
尽管 PEEK 加工有许多优点，但它也有几个缺点。这里是其中的一些：
- 为了最大限度地减少由热引起的内部张力和断裂，需要采取特殊的预防措施。
- PEEK 加工可能需要退火。
- 传热效率低下是 PEEK 加工的另一个缺点。
- 过度钻孔可能导致开裂。
PEEK CNC 加工的注意事项
1. 高温和压力
为防止因切割过程中产生的热量而导致表面裂纹和内部应力的发生，PEEK 棒材在加工前需要经过退火程序。此过程用于释放张力并减少变形的可能性。根据机加工过程需要多长时间，可能需要多个退火程序，例如粗加工前的初始退火和精加工前的后续退火以避免开裂。
2、刀具磨损
加工工业级 PEEK 聚合物的过程与大多数医疗级变体的加工过程相当。尽管如此，医用级 PEEK 通常包含更硬的碳纤维，因此需要在加工前软化 PEEK 材料以限制工具磨损。
3、刀具
在处理天然 PEEK 时， 切割工具 通常推荐由碳化硅组成。但是，如果存在碳纤维增强材料或需要极小的公差，则金刚石工具是最佳选择。此外，在加工过程中使用纯水作为冷却剂对于消除产生的切削热至关重要。
4.钻孔
与其他聚合物相比，PEEK 的延伸率较低，在钻深孔时可能会导致裂纹。
5.污染
对于加工过程中的污染，工件、数控机床、夹具、工件工具必须与其他材料分开，不能混入。为了增加保护，操作员在加工过程中必须戴手套。
6. 冷却液
由于PEEK不散热，在加工过程中容易变形或断裂，因此需要冷却。加工用于医疗目的的 PEEK 零件时，可以使用标准液体冷却剂。然而，在这种情况下，材料的压缩空气冷却是必要的，因为液体冷却剂可能会威胁到 PEEK 的生物相容性。
七、加工参数
实现 PEEK 部件的无故障生产需要遵守适当的钻孔、铣削和车削加工参数。
可用于 PEEK 加工的其他工艺
PEEK 材料还兼容 3D打印 和 注塑成型， 不限于 数控加工.选择合适的制造工艺取决于所需的最终产品、预算和时间。
3D 打印的 PEEK 部件在医疗领域越来越普遍，因为它们可以制成复杂的几何形状。主要是 FFF 灯丝和 选择性激光烧结（SLS） 粉末用于医疗植入物。相比之下，注塑成型的 PEEK 零件广泛用于医疗和航空航天工业。尽管如此，由于PEEK具有超过许多注塑机上限的高熔点，因此被认为是一种特殊材料 注塑成型.对于这种情况下的替代高温材料，可以选择 PEKK 或 Ultem。
| 特征 | CNC加工 | 注塑成型 | 3D打印 |
| 重复性和精度 | 出色的 | 好的 | 出色的 |
| 复杂的几何形状 | 好的 | 出色的 | 好的 |
| 机械性能 | 出色的 | 好的 | 出色的 |
PEEK 零件的表面处理
PEEK 部件通常具有不透明的灰色。由于 PEEK 的结构性质，与油漆和涂料形成结合是一项挑战。然而，由于 PEEK 与生俱来的耐化学性，将零件保持在加工状态通常是可行的。
- 机加工：通过采用 CNC 加工工艺，PEEK 零件可以获得 125 uin Ra 的非常光滑的表面光洁度。
- 喷砂：PEEK 零件的表面可以通过玻璃珠机打磨光滑，消除任何痕迹和瑕疵。
- 其他：除喷砂外，还提供各种其他服务，包括抛光、边缘修整、层压和贴花应用。
PEEK加工的应用
CNC 加工是制造由 PEEK 制成的产品的高效方法。这种材料在不同行业有多种用途，例如汽车、电气和电子、航空航天、医疗和食品加工等。
工业级 PEEK 塑料是航空航天、汽车、化学、电子和能源行业的常用材料，而医疗级 PEEK 塑料更适用于医疗保健和牙科应用。
医疗器械
PEEK 可以承受高压灭菌循环，因此适用于制造医疗行业的牙科除垢工具和内窥镜组件。此外，其出色的强度和抗溶解性使其成为液相色谱柱、附件和管的常用材料。此外，PEEK 与人体组织的生物相容性使其成功替代了 钛 在人造骨骼的生产中。
办公机械零件
PEEK 树脂通常用于制造耐热部件，例如轴承、链条和 齿轮 用于分离爪。这种金属替代品提供了轻质、无油和抗疲劳的解决方案。
汽车
PEEK 树脂在多个行业迅速普及，尤其是在汽车行业。发动机部件、传动部件和转向部件是现在使用 PEEK 塑料代替昂贵金属制造的部件。随着汽车行业寻求降低成本并实现小型化和轻量化设计，预计对 PEEK 树脂的需求将会增加。例如，一款欧洲车型目前包含 44 个由 PEEK 塑料制成的部件，取代了传统的金属产品。
PEEK数控加工常见问题解答
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