PEEK
פולימר הנדסי בביצועים גבוהים מאוד
ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת
PEEK הוא פולימר חצי-גבישי ממשפחת ה-PAEK, ונחשב ל"מלך" הפלסטיקים ההנדסיים. הוא משלב חוזק ונוקשות גבוהים, עמידות לשירות רציף עד כ-250–260 °C, עמידות כימית רחבה מאוד, עמידות לשחיקה ולקרינה, ובעירה נמוכה.
בזכות השילוב הזה הוא מחליף מתכות בחלקים קלים: בתעופה, בתעשיית הנפט והגז, בשתלים רפואיים (דרגה רפואית לפי ASTM F2026), באלקטרוניקה ובחלקים שעובדים בחום ובחיכוך. הוא יקר מאוד, ולכן בוחרים בו רק כשחומר זול יותר לא מספיק.
תכונות מכניות ופיזיקליות
| תכונה | ערך | הערה |
|---|---|---|
| חוזק מתיחה Rm | 100 MPa | |
| התארכות A | 50% | |
| מודול אלסטיות E | 3.6 GPa | |
| צפיפות ρ | 1.32 g/cm³ | |
| טמפרטורת שירות רציפה מרבית | 260°C | |
| טמפרטורת עיוות תרמי (HDT) | 160°C | |
| עיבודיות | 55% | דירוג יחסי במאגר האתר |
מבנה ומשפחה
| מאפיין | ערך | משמעות |
|---|---|---|
| סוג | תרמופלסט חצי-גבישי | חוזק ועמידות כימית |
| משפחה | PAEK (פולי-אריל-אתר-קטון) | |
| Tg מעבר זכוכיתי | כ-143 °C | מעליו הנוקשות יורדת |
| Tm היתוך | כ-343 °C |
ערכים טיפוסיים לפי גיליונות יצרנים.
דרגות וגרסאות
בפולימרים הנדסיים בוחרים בין דרגה לא ממולאת לדרגות ממולאות (סיבי זכוכית או פחמן) ולדרגות מיוחדות (מסבים, רפואי, מזון). המילוי משנה מאוד את החוזק, הנוקשות וההתפשטות.
| גרסה | תכונות | מתי בוחרים |
|---|---|---|
| לא ממולא | משיך, עמידות כימית מרבית | שימוש כללי, רפואי |
| ממולא סיבי זכוכית (GF30) | נוקשה וחזק יותר | חלקים מבניים |
| ממולא סיבי פחמן (CF30) | חזק ונוקשה מאוד, קל | מחליף מתכת |
| דרגת מסבים (CF/PTFE/גרפיט) | חיכוך ובלאי נמוכים | מסבים וטבעות |
שימושים
- חלקים בתעופה ובחלל
- אטמים וטבעות בנפט וגז
- שתלים רפואיים ומכשירים
- מסבים וגלגלי שיניים בחום
- רכיבים אלקטרוניים
ייצור ועיבוד
עיבוד שבבי
מעבדים בכלים חדים מאוד, בהזנה שלא מחממת את החומר, ועם תמיכה טובה (החומר גמיש ומתעוות תחת לחץ הצבת). לחלקים מדויקים מבצעים לעיתים חישול להפגת מאמצים לפני העיבוד הסופי.
חיבור
ריתוך אולטרסוני או בלייזר, הדבקה אחרי טיפול פני שטח, והרכבה מכנית.
התפשטות תרמית
מקדם ההתפשטות של פולימר לא ממולא גבוה פי כמה מזה של מתכת. בחלק מדויק או בהרכבה עם מתכת מתכננים מרווחים בהתאם.
השוואה לחומרים דומים
טעויות נפוצות
לתכנן לפי חוזק בטמפרטורת החדר בשימוש חם
מעל כ-143 °C (Tg) הנוקשות יורדת. מתכננים לפי נתוני היצרן בטמפרטורה.
לבחור PEEK כשמספיק POM או PA
ההבדל במחיר גדול מאוד.
לעבד בלי לחשל חלק מדויק
מאמצים פנימיים משחררים ומעוותים את החלק.
מקבילים, תקנים ואספקה
| ISO | PEEK |
|---|---|
| ASTM | D8033 |
| תקנים | ASTM D8033 / ASTM F2026 (רפואי) |
| צורות אספקה | לוח · מוט · גרנולות · צינור |
| יצרנים | Victrex PEEK · Solvay KetaSpire · Evonik Vestakeep |
להמשך לימוד
הערכים טיפוסיים לדרגה לא ממולאת (אלא אם צוין אחרת) ומשמשים להשוואה בלבד. בפולימרים התכונות תלויות בדרגה, במילוי, בטמפרטורה, בלחות ובזמן העמסה. לתכנון יש להסתמך על גיליון היצרן לדרגה המסוימת. מקורות: תקני הסיווג של ASTM (D8033, D5205, D5204, D6394, D4067 ואחרים), גיליונות יצרנים, ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026