PEEK Werkstoffkunde – alles, was Sie über den Hochleistungskunststoff wissen müssen
Der Werkstoff PEEK (Polyetheretherketon) zählt zu den leistungsfähigsten technischen Kunststoffen. Seine außergewöhnliche Kombination aus Struktur, thermischer Stabilität, chemischer Beständigkeit und mechanischer Belastbarkeit macht es zu einem der wichtigsten Materialien für anspruchsvolle Anwendungen. Dieser Artikel vertieft die werkstoffkundlichen Grundlagen und ergänzt übersichtsorientierte Seiten wie die PEEK Historie durch technische Tiefe.
Struktur und Morphologie von PEEK
PEEK ist ein teilkristalliner Vertreter der Polyaryletherketone (PAEK). Zwei strukturelle Merkmale bestimmen das Verhalten des Werkstoffs:
Kristalline Bereiche sorgen für Steifigkeit, Härte und hohe Temperaturbeständigkeit.
Amorphe Bereiche tragen zur Zähigkeit und kontrollierten Verformbarkeit bei.
Der hohe Kristallinitätsgrad verschafft PEEK seine bemerkenswerte Dimensionsstabilität. Selbst unter Temperaturwechseln und mechanischer Dauerlast bleibt das Material formstabil – ein entscheidender Vorteil für Präzisionsbauteile.
Mechanische Eigenschaften
Zu den wichtigsten Kennwerten gehören:
hohe Zugfestigkeit
sehr gute Biege- und Druckfestigkeit
geringe Kriechneigung
hohe Schlagzähigkeit
Diese Eigenschaften machen PEEK zu einer Alternative zu Metallen – insbesondere dort, wo Gewicht reduziert werden soll. Halbzeuge wie Platten und Rundstäbe werden über thermoplastische Kunststoff-Halbzeuge bereitgestellt und dienen als Ausgangsbasis für präzise Fräs- und Drehteile.
Weiterführende Einordnung bietet der Artikel Hochleistungskunststoffe – Zukunft im Maschinenbau, der PEEK im Vergleich zu anderen Werkstoffen bewertet.
Thermische Beständigkeit
PEEK kann Dauertemperaturen um 250 °C standhalten. Kurzzeitige Temperaturen über 300 °C sind möglich. Durch die feste Molekülkette und die kristalline Struktur verliert der Werkstoff auch unter Dauerhitze kaum an Festigkeit.
Ein technischer Vergleich innerhalb der Hochleistungskunststoffe findet sich im Beitrag PEEK vs. PPS vs. PSU.
Chemische Resistenz
PEEK ist beständig gegen:
Säuren und Laugen
Kraftstoffe
Lösungsmittel
Hydrauliköle
Reinigungsmittel
Damit eignet es sich für das Umfeld aggressiver Medien – insbesondere in Anlagen- und Prozesstechnik. Ergänzend dazu bietet der Artikel Chemische Beständigkeit einen breiteren Überblick.
Für detaillierte Materialvergleiche empfiehlt sich außerdem der Beitrag PEEK oder PTFE – chemische Beständigkeit.
Tribologie: Reibung, Abrieb und Verschleiß
PEEK besitzt hervorragende tribologische Eigenschaften. Besonders geringe Reibwerte und hohe Abriebfestigkeit machen es ideal für:
Lager
Gleitführungen
Schienen
Dichtungsringe
Eine vertiefende Betrachtung der Reibungsmechanik bietet der Artikel verschleißfeste Kunststoffe.
Verarbeitung von PEEK
Extrusion
Über die Extrusion entstehen Stäbe, Platten und Rohre – typischer Ausgangspunkt für CNC-Bearbeitung. Weitere Informationen bietet die Seite zu Extrusionstechnologien.
CNC-Bearbeitung
Komplexe Geometrien lassen sich präzise zerspanen. Besonders relevant sind:
Der Artikel Kunststoffbearbeitung – welche Verfahren? hilft bei der Auswahl geeigneter Prozesse.
Spritzguss
Für hohe Stückzahlen wird PEEK im Spritzguss verarbeitet. Aufgrund extrem hoher Schmelztemperaturen sind dafür spezialisierte Maschinen notwendig.
Eine ergänzende Orientierung bietet der Artikel Materialauswahl für Hochleistungskunststoffe.
Grenzen des Werkstoffs
Trotz vieler Vorteile besitzt PEEK klare Einschränkungen:
hoher Preis im Vergleich zu technischen Standardkunststoffen
hoher Energiebedarf bei Verarbeitung
eingeschränkte Klebbarkeit ohne Vorbehandlung
anisotrope Eigenschaften bei nicht optimierter Kristallisation
Diese Grenzen sind jedoch häufig akzeptabel, wenn Gewichtsersparnis, Temperaturstabilität oder chemische Resistenz im Vordergrund stehen.
Industrielle Einsatzfelder
PEEK wird in zahlreichen Schlüsselindustrien verwendet:
Medizintechnik
Elektronik und Sensorik
Die Kombination aus Temperaturstabilität, Festigkeit und Beständigkeit macht den Werkstoff extrem vielseitig.
FAQ
Was macht PEEK einzigartig?
Die Kombination aus hoher Temperaturbeständigkeit, mechanischer Leistungsfähigkeit und chemischer Resistenz ist in diesem Umfang selten.
Ist PEEK gut zerspanbar?
Ja – bei Einsatz geeigneter Werkzeuge und Parameter lassen sich hochpräzise Teile fertigen.
Kann PEEK Metall ersetzen?
In vielen Fällen ja, insbesondere wenn Gewicht reduziert werden soll oder Korrosion ein Problem darstellt.
Welche Halbzeuge stehen zur Verfügung?
Typisch sind Platten, Rundstäbe und Rohre aus extrudiertem Material.