PEEK bearbeiten: Die 5 harten Probleme und wie man enge Toleranzen hält
ProtoTech bietet präzise CNC-Bearbeitung von PEEK in den Sorten ungefüllt, CF30, GF30 und HPV. Ungefülltes PEEK wird stabil auf ±0,02 mm gehalten, bei Werkstücken bis 1000 × 600 mm, wobei kritische Merkmale nach vollständiger Spannungsrelaxation auf einer temperaturgeregelten Zeiss-KMG geprüft werden. Wir decken die ganze Kette ab – von der Sortenwahl bis zum Entgraten.
Von Emma Huang, Engineering-Team · Veröffentlicht · Geprüft von Ellie Huang, Internationale Leitung
Der Werkstoff, der sich wehrt
PEEK (Polyetheretherketon) ist ein hochwertiger teilkristalliner Thermoplast. Er hält 260 °C Dauerbetrieb stand, widersteht fast jedem Chemikalium und ist röntgentransparent sowie biokompatibel – genau deshalb setzen Halbleiter-, Medizin- und Luftfahrtingenieure ihn ein. Aber genau diese Eigenschaften machen ihn auf der CNC-Fräse schwierig. Kurz gesagt: PEEK ist weich, federt zurück, ist wärmeempfindlich und abrasiv, sobald er gefüllt ist. Liegt hier etwas falsch, entstehen Grat, Maßdrift, geschmolzene Oberflächen oder ein Werkzeug, das in Minuten stirbt. Diese Anleitung geht durch die fünf häufigsten Fehlermodi und die Prozesskontrollen, die sie beherrschen.
Die 5 harten Probleme
Und wie wir sie beherrschen
1 — Maßdrift durch elastische Rückstellung
Der niedrige E-Modul von PEEK (≈3,6 GPa ungefüllt) lässt ihn unter Spann- und Schnittkräften auslenken und dann zurückspringen. Merkmale werden direkt an der Maschine zu klein oder lageunabhängig gemessen. Wir begegnen dem mit stufiger Glühung und Niederkraft-Spannung zur Minimierung von Eigenspannung und nachträglicher Maßdrift sowie scharfen, polierten Werkzeugen und leichten Schlichtbahnen.
2 — Wärmeaufbau und Oberflächenschmelzen
Die niedrige Wärmeleitfähigkeit von PEEK (≈0,25 W/m·K) hält Wärme in der Schneidzone gefangen. Zu hoher Vorschub lässt die Oberfläche verschmieren und verschweißen. Bei Medizinalqualität fräsen wir trocken mit Druckluftkühlung – das eliminiert das Risiko einer Kontamination durch Kühlschmierstoff vollständig – bei schneidenden Parametern, die Reiben und Aufbauschneide vermeiden.
3 — Grat und Ausfransen an Kanten
PEEK reißt und fasert an Kanten weit stärker als Metall, besonders an dünnen Wänden und kleinen Bohrungen. Unsere Entgratstrategie kombiniert prozessbegleitende Kantenkontrolle mit kryogenem (Trockeneis-)Entgraten, um dünnwandige Geometrien zu erhalten – Abrasiveinreiben würde die spezifizierten Merkmale runden oder verformen.
4 — Abrasiver Verschleiß durch Füllstoffe
Die meisten funktionalen PEEK-Sorten sind gefüllt: CF30 (30 % Kohlefaser), GF30 (30 % Glasfaser) oder HPV-Lagerqualität. Füllstoffe verwandeln einen weichen Kunststoff in ein Abrasiv, das unbeschichtete Hartmetallwerkzeuge schnell zerstört. Bei kohle- und glasgefülltem PEEK setzen wir standardmäßig PCD-Werkzeuge (polykristallines Diamant) für lange Standzeiten und gleichbleibende Oberflächengüte ein, mit Standzeitgrenzen, die Ihre Toleranzen schützen.
5 — Enge Toleranzen halten, ohne zu zerdrücken
Kunden wollen metallklassen-Toleranzen bei einem Material, das auslenkt und kriecht. Wir halten ungefülltes PEEK stabil auf ±0,02 mm, prüfen alle kritischen Maße nach vollständiger Spannungsrelaxation auf einer temperaturgeregelten KMG und verzichten auf brutale Spannung – weiche Backen und Positionierstifte statt vice pressure.
PEEK vs Metall
Kurze Entscheidungshilfe
Faktor
PEEK
Aluminium
Edelstahl
Dichte
~1,3 g/cm³ (leicht)
2,7
8,0
Betriebstemp.
260 °C
~150 °C (weicht)
600+ °C
Chem. Beständigk.
Hervorragend
Mäßig
Gut
Zerspanbarkeit
Schwierig (Grat/Wärme)
Einfach
Mittel
Steifigkeit
Niedrig
Hoch
Hoch
Verwenden Sie PEEK, wenn Gewicht, Chemikalienangriff oder dielektrische Eigenschaften dominieren. Verwenden Sie Metall, wenn Steifigkeit und enge Toleranz pro Dollar dominieren. Wir bearbeiten alle drei – nennen Sie die dominierende Anforderung, und wir steuern das Material.
Häufige Fragen
Häufig gestellte Fragen
Wir bearbeiten ungefülltes PEEK, CF30 (30 % Kohlefaser), GF30 (30 % Glasfaser) und HPV-Lagerqualität – die Sorten, die am häufigsten für Halbleiter-, Medizin- und Präzisionsanlagen-Bauteile spezifiziert werden.
Unggefülltes PEEK wird stabil auf ±0,02 mm gehalten. Gefüllte Sorten und größere Umgebungen werden zeichnungsbezogen nach einer DFM-Prüfung angeboten; wir bestätigen das erreichbare Fenster, bevor gespannt wird.
Medizinalqualität wird trocken mit Druckluftkühlung gefräst, um jedes Kontaminationsrisiko durch Kühlschmierstoff auszuschließen. Andere Sorten dürfen Kühlung nutzen, wo die Wärmekontrolle nützt; wir entscheiden pro Teil und Sorte.
Wir kombinieren prozessbegleitende Kantenkontrolle mit kryogenem Trockeneis-Entgraten. Im Gegensatz zum Abreiben erhält das Kryoverfahren dünnwandige Geometrien und hinterlässt saubere, definierte Kanten.
Bis zu einer Werkstückumgebung von 1000 × 600 mm. Kritische Merkmale wird nach vollständiger Spannungsrelaxation auf einer temperaturgeregelten KMG geprüft – nicht an der Maschine, wo Restwärme und Spannung lügen würden.
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Was passiert, nachdem Sie Ihre Dateien gesendet haben
Innerhalb von 1 Werktag prüft ein Ingenieur – kein Verkäufer – Ihre Zeichnungen und antwortet.
DFM-Prüfung: Toleranzen, Werkstoff- und Risikohinweise, bevor die Bearbeitung beginnt.
Ihr Angebot enthält einen Werkstoff-Verifizierungsplan: Güte, EN/DIN-Prüfung, Zertifikatsstrategie.
Kritische Merkmale wird auf unserer hauseigenen Zeiss-KMG verifiziert · Werkstoffchemie spektrometrisch bestätigt · EN 10204 3.1 Zertifikate verfügbar.
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