Polymere für den industriellen 3D-Druck: PAEK Polyaryletherketone

PEKK für die additive Fertigung

Werkstoffe dieser Polymerfamilie sind chemische Verbindungen mit Ether- und Ketongruppen. Im Vergleich zu anderen Kunststoffen haben sie sehr hohe Glasübergangs- und Schmelztemperaturen, weshalb sie bei Hochtemperaturanwendungen zum Einsatz kommen.

PAEK-Materialien sind teilkristalline aromatische Polyetherketone mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen. Die Dauergebrauchstemperaturen liegen bei bis zu 260°C auf. Sie sind flammhemmend und weisen eine hohe chemische Beständigkeit, Hydrolysebeständigkeit, hohe Steifigkeit und Festigkeit, sowie sehr gute tribologische Eigenschaften auf.

Anwendungsfelder:
Aufgrund ihrer hohen Standzeit werden Bauteile aus PAEK-Polymeren im industriellen Umfeld beispielsweise für Hochleistungsformteile wie Lagerkäfige, Zahnräder oder Impeller in Pumpen und Hochdruckanlagen besonders bei aggressiven Medien eingesetzt. Die Medizin fertigt aus dem biokompatiblen Werkstoff sterilisierbare medizinische Geräte oder patientenspezifische Implantate. Diese sind zum einen wirtschaftlicher, zum anderen werden Nebeneffekte wie Wetterfühligkeit, die Metallimplantate mit sich bringen können, umgangen. Auch die Luft-und Raumfahrtbranche verwendet den inhärent flammgeschützten Werkstoff als Metallersatz für Interieur oder Bestandteile der Klimaanlage.

Werkstoff HT-23: Polyetherketonketon mit Carbonfasern verstärkt für den industriellen 3D Druck

HT-23: Polyetherketonketon mit Carbonfasern verstärkt

Der mittelgraue Hochleistungskunststoff aus der Gruppe der Polyetherketonketone (PEKK) besteht zu 23 % aus Kohlenstofffasern, die in den rundlichen Pulverkörnern des Werkstoffes eingekapselt (compoundiert) sind. Im Vergleich zu 3D-gedruckten Komponenten mit trocken eingemischten Carbonfasern haben Bauteile aus HT-23 nahezu isotrope physikalische Eigenschaften. Des Weiteren sind sie chemikalienresistent, haben einen hohen Schmelzpunkt und ihre inhärent flammhemmenden Eigenschaften sind mit denen von ULTEM™-Filament* vergleichbar. Das Material ist gemäss DIN EN 45545-2:2016, Anforderungssatz R1 und R24, für den Bau von Komponenten im Interieur von Zügen zugelassen.

Typische mechanische Eigenschaften  
Zugmodul 6500 MPa
Zugfestigkeit 71 Mpa
Bruchdehnung 1,16 % XY

 

Thermische Eigenschaften  
Schmelztemperatur (20°C/min) 302 °C
Formbeständigkeitstemperatur (1,80 MPa) 212 °C

 

Physikalische Eigenschaften  
Dichte 1390 kg/m³

 

eingehaltene Normen: FAR 25.853, DIN EN 45545

* ULTEM™ ist eine eingetragene Marke von SABIC oder seiner Tochtergesellschaften.

Geeignete Drucker für PEKK - Polyaryletherketone:

  • EOS P 810

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Frank Gersbach - Manager Additive Manufacturing