O que é e para que serve o PEEK ?

O Nome PEEK é a abreviatura do nome do composto em inglês Poli ether ether Ketone, o PEEK é considerado atualmente um dos termoplásticos de melhor desempenho no mundo isso por que o PEEK possui uma combinação única de propriedades de resistência térmica, mecânica e química. O PEEK pode suportar uma temperatura de trabalho contínua de 250 ° C e possui uma excelente resistência química a longo prazo.

Onde se utiliza o PEEK?

PEEK é frequentemente utilizado na indústria médica, aeroespacial, automotiva, semicondutores, indústria elétrica e outras indústrias exigentes.

Principais Aplicações

Engrenagens
Componentes para bombas
Cremalheiras
Tubulações e Buchas
Roscas
Assentos de válvulas e rolamentos para a indústria química, automobilística e nuclear
Isolações de fios
Peças técnicas aeroespaciais e militares
Conectores elétricos
Rotores
Rolamentos de atrito
Mancais
Sapatas de deslize
Sedes/vedações de válvulas
Buchas
Corpo de bombas
Pistões dosadores
Suporte de molduras para peças
Soquete de lâmpada
Peças eletrônicas de altíssima precisão
Conectores

Principais Características

Temperatura de trabalho -60º a 250ºC
Ponto de fusão 334ºC
Facilidade de usinagem
Boa resistência química (exceto H2SO4)
Excelente resistência à tração
Excelentes características elétricas
Alta resistência ao desgaste
Excelente estabilidade térmica
Baixo peso específico (1,32 g/cm³)
Boa resistência ao impacto

INFORMAÇÕES TÉCNICAS

Os dados abaixo são apenas de referência para consulta.

Para cada aplicação específica são necessários testes individuais, para determinação exata das efetivas características e propriedades.

. PROPRIEDADES	VALOR (SECO/ÚMIDO)		UNIDADE			NORMA DE REFERÊNCIA
MECÂNICAS
Resistência Tração (escoamento)	116		Mpa			DIN EN ISO 527
Alongamento (escoamento)	5		%			DIN EN ISO 527
Alongamento (ruptura)	25		%			DIN EN ISO 527
Módulo de elasticidade (tração)	4200		Mpa			DIN EN ISO 527
Módulo de elasticidade (flexão)	4200		Mpa			DIN EN ISO 178
Dureza	253		Mpa			ISO 2039-1
Resistência à deformação após 1000h com carga estática			Mpa
Tensão de deformação para 1% de alongamento depois de 1000h				Mpa
Resistência ao impacto Ccharpy – 23ºC)	n.b		KJ/m²			DIN EN ISO 179
Coeficiente de fricção (em aço retificado – p = 0,05 N/mm², v = 0,6 m/s)			0,30-0,38
TÉRMICAS
Temperatura de transição vítrea	143		ºC			DIN 53 765
Temperatura de distorção por calor (HDT) – método A	140		ºC			ISO R 75 / DIN 53 461
Temperatura de distorção por calor (HDT) – método B	182		ºC			ISO R 75 / DIN 53 461
Máxima temperatura de serviço – curta duração		300			ºC
Máxima temperatura de serviço – longa duração		260			ºC
Coeficiente de condutividade térmica (23ºC)		0,25			W/(K.m)
Calor específico (23ºC)		0,32			J/g.K
Coeficiente de expansão térmica (23ºC – 55ºC)	5		10-51/K			DIN 53 752

Aplicações

Devido à sua característica, o PEEK é usado para fabricar itens usados em aplicações extremamente exigentes, incluindo rolamentos , peças de pistão , bombas , colunas de cromatografia líquida de alta performance , válvulas de placas de compressores e isolamento de cabos elétricos .

É um dos poucos plásticos compatíveis com aplicações de vácuo ultra alto .

O PEEK é considerado um biomaterial avançado usado para implantes médicos , por exemplo.

Uso com ressonância magnética de alta resolução (MRI), para criar uma substituição parcial do crânio em aplicações neurocirúrgicas e também está encontrando maior uso em dispositivos de fusão espinhal e/ou hastes de reforço.

O PEEK é muitas vezes visto como dos termoplásticos de engenharia mais caros, justamente pelo seu alto preço, porém usuários experientes perceberam o valor agregado que os materiais PEEK trazem ao oferecer a possibilidade de fabricação de peças mais leves, mais fortes e capazes de sobreviver por mais tempo em ambientes severos.

A Celpan é um fornecedor de semiacabados de PEEK, como:

Tarugos de PEEK 5 à 200 mm de diâmetro.
Chapas de PEEK 5 à 50 mm de espessura
Tubos de PEEK Sob Consulta

APLICAÇÕES TÍPICAS DO PEEK

Indústria eletrônica: isoladores, conectores e transportador de placas de chips

Engenharia mecânica: rodas dentadas, elementos deslizantes, componentes de compressores e bombas, transmissões, buchas, válvulas e roletes

Indústria automotiva: componentes de embreagem e caixa de transmissão e impulsor do turbo compressor

Técnicas de transporte: guias, cursores, roletes, pinças e válvulas

Indústria médica: peças para instrumentos cirúrgicos e implantes de curto prazo

Indústria alimentícia: válvulas, misturadores, extratores, sistemas de dosagem e amassadeiras

Indústria de óleo e gás: brocas, vedações e sensores

Reduzir tempo de produção de aeronaves

As utilizações de componentes poliméricos no lugar dos metálicos permitem reduzir o tempo de produção, além de reduzir o peso. Esses dois fatores proporcionam uma redução de custo, sempre buscada em qualquer projeto de engenharia. Os compósitos com PEEK são utilizados há mais de 25 anos na indústria aeroespacial por fabricantes renomados, como a Airbus. Esse material é utilizado em portas e tubos que protegem cabos de alta tensão. Também se utiliza como matéria-prima para suportes hidráulicos e de combustível para asas, caixa central e tanques de combustível, podendo reduzir o peso em 40%. Ele pode ser utilizado nessa aplicação por causa das seguintes propriedades: resistência ao desgaste, rigidez, baixo coeficiente de atrito.

Motores feitos com PEEK

Existe um projeto divulgado em 2015 que consiste na utilização de PEEK para a fabricação de um duto de admissão de combustível, como o da foto, fabricado por impressão 3D.

Duto de admissão de combustível

Tradicionalmente o material utilizado no duto é o alumínio, porém hoje a indústria depende muito da poliamida. Com a busca de novos materiais encontrou-se o PEEK, que alia redução de tamanho do motor e também poder de suportar altas temperaturas de trabalho (até 240 ºC). A redução de peso da peça obtida foi de aproximadamente 50% com o PEEK reforçado com 10% de fibras de carbono, além de ter ótima resistência química para combustíveis e desempenho mecânico confiável.

Biomateriais para implantes

Implante para coluna cervical

O PEEK é utilizado para fabricar implantes para a coluna cervical, pois possui um módulo de elasticidade muito próximo ao do osso humano, possui biocompatibilidade, tenacidade e resistência à fadiga.

Indústria do Petróleo e Gás

O PEEK é utilizado na produção de ferramentas de alto desempenho para a perfuração de poços. Os benefícios imediatos da aplicação desse material são operações mais fáceis, mais rápidas e mais eficientes. Além disso, o material possui baixa expansão térmica, que pode chegar a 1/6 do aço, ou seja, suportam tolerâncias de projeto mais apertadas. Também combinam baixa resistência eletromagnética e alta resistividade elétrica e possuem estabilidade hidrolítica (absorção de água no máximo de 0,2%).