Engineering Plastics Processing Material Daten

PEEK Spritzgießen Properties — Complete Engineering Data Sheet (2026)

Tensile data verified against MatWeb.com database & manufacturer datasheets · Zuletzt aktualisiert July 2026

Published: 2026-07-06

Quick Referenz

PEEK (Polyetheretherketone) injection molding requires precise temperature steuerung und specialized ausrüstung capable von processing bei temperatures significantly higher als conventional thermoplastics. ASTM F2026 specifies PEEK für surgical...

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PEEK (Polyetheretherketone) injection molding requires precise temperature steuerung und specialized ausrüstung capable von processing bei temperatures significantly higher als conventional thermoplastics. ASTM F2026 specifies PEEK für surgical implants, while Victrex TDS provides comprehensive processing guidance für unfilled und reinforced grades.

实测加工参数(Victrex TDS + Manufacturing Case Daten)

实测:PEEK 注塑温度 380-400°C,模具温度 160-200°C — 这是 PEEK 成功加工的关键温度区间。低于 380°C 的熔融温度会导致流动不足和短射;低于 160°C 的模具温度会导致结晶不完全,影响零件机械性能。

Victrex Processing Leitfaden Daten: - Melt Temperatur: 380-400°C (395°C optimum für meiste grades) - Form Temperatur: 160-200°C (180°C optimum für unfilled PEEK) - Zylinder Zones: Zone 1 (feed): 360°C, Zone 2: 380°C, Zone 3: 390°C, Düse: 395°C - Schnecke Geschwindigkeit: 50-150 u/min (hoch screw geschwindigkeit können cause shear degradation) - Hinten Druck: 5-10 MPa (notwendig für melt homogeneity)

实测加工案例(Medical Implant Manufacturer)

Medical implant case: PEEK spinal cages manufactured per ASTM F2026 specification. Machine: Arburg 720S mit hoch-temperature package (barrel rated zu 450°C, ceramic heater bands, öl-heated mold). Processing conditions: melt 395°C, mold 180°C, injection pressure 100 MPa, holding pressure 70 MPa, cooling 45 seconds. Result: crystallinity 35% (target 30-35% für optimal mechanical properties), tensile strength 98 MPa, zero voids oder degradation observed. Cycle time: 90 seconds.

Machine Requirements

Norm injection molding machines (max barrel temperature ~350°C) cannot process PEEK. Erforderlich ausrüstung: - Zylinder rated zu 450°C mit ceramic heater bands - Öl-heated mold system (standard wasser heaters unzureichend — max ~95°C) - Hoch-temperature thermocouples (Typ J oder K) - Schnecke designed für hoch-temperature polymers (niedrig shear, L/D ratio 20-24:1) - Drying oven rated zu 160°C

Moisture Steuerung (Kritisch)

PEEK ist hygroscopic — moisture content über 0.02% causes degradation während processing (hydrolysis bei hoch temperature). Victrex specifies drying bei 150-160°C für 3-4 hours in ein dehumidifying dryer. Moisture content sollte sein verified mit ein moisture analyzer vor molding. Processing wet PEEK results in brown discoloration, reduced molecular weight, und weakened mechanical properties.

Crystallinity Steuerung

Form temperature directly controls PEEK crystallinity: - Form <150°C: Amorphous structure (0-5% crystallinity) — transparent amber color, lower strength, higher ductility - Mold 160-180°C: Semi-crystalline (25-35% crystallinity) — opaque tan color, optimal strength/toughness balance - Mold >200°C: Hoch crystallinity (35-40%) — opaque tan, maximum strength, reduced ductility ASTM F2026 medical implants require semi-crystalline structure (30-35% crystallinity) — mold temperature 170-180°C ist mandatory.

Processing Problems und Solutions

Silver Streaks/Splay: Moisture contamination. Lösung: Increase drying time/temperature, verify dryer functionality. Brown/Black Discoloration: Thermal degradation. Lösung: Reduce melt temperature (max 400°C), reduce screw geschwindigkeit, prüfen für barrel heiß spots. Kurz Shots: Unzureichend melt flow. Lösung: Increase melt temperature (zu 395-400°C), increase injection pressure, verify mold temperature. Warpage: Uneven crystallinity oder cooling. Lösung: Maintain uniform mold temperature (±5°C), increase cooling time, optimize gate location.

Kosten Referenz

PEEK injection molding kosten factors: - Material: Victrex PEEK 450G bei $150-200/kg - Machine: Hoch-temperature machine premium 30-50% über standard - Form: Öl-heated mold system adds $20,000-50,000 - Cycle time: 60-120 seconds (slower als commodity plastics) Total molded teil kosten: typically 5-10x higher als equivalent nylon oder polycarbonate teil, justified wenn hoch-temperature (>250°C) oder chemical widerstand ist erforderlich.

Propprose Processability Score (PPS): 6/10 (Mäßig) — Based ein melt temperature, shrinkage, und processing window. Materials scoring 8+ require specialized hoch-temperature ausrüstung und experienced molders. Dies ist ein comparative index; actual processability depends ein teil geometry und werkzeug design.

Recommended Anwendungen

PEEK Spritzgießen is commonly specified for:

⚠ Nicht Recommended Für

PEEK Spritzgießen is nicht recommended für:

  • Food contact ohne FDA-grade certification (Classix oder 450G compliant grades nur)
  • Outdoor UV exposure ohne UV-stabilized grade (unfilled PEEK yellows und embrittles unter UV)
  • Hoch-impact shock loading unter -60°C (becomes brittle; consider PAI oder PI instead)

Selection & Application Leitfaden

PEEK ist der material von choice wenn ihr application demands continuous service über 250°C, outstanding chemical widerstand across ein wide pH bereich, und hoch mechanical strength simultaneously. Choose PEEK über PTFE wenn load-bearing capacity matters, über Ultem wenn temperatures exceed 180°C, und über PPS wenn toughness und elongation sind kritisch. PEEK justifies sein premium kosten ($80-200/kg) in aerospace, öl & gas downhole, und medical implant applications wo failure ist nicht ein option.

Real-World Anwendungen

Spinal Implant Cages

PEEK's radiolucency (invisible ein X-ray/CT) combined mit bone-matching modulus makes es der standard für interbody spinal fusion devices per ASTM F2026.

Öl & Gas Downhole Connectors

PEEK withstands H2S, amine inhibitors, und 200°C+ temperatures bei depth — replacing metal components das corrode in aggressive well environments.

Semiconductor Wafer Carriers

PEEK's niedrig particle generation, chemical widerstand zu strong acids, und dimensional stability bei elevated temperatures machen es ideal für cleanroom wafer handling.

Automotive Getriebe Seals

Carbon-fiber reinforced PEEK (CA30) provides wear widerstand und thermal stability für hoch-temperature dynamic sealing in automotive transmissions.

Processing & Kosten Considerations

Manufacturing Tips

  • Melt temperature müssen sein 380-400°C mit mold temperature 160-200°C — standard injection molding machines cannot process PEEK. Sie brauchen ein hoch-temperature package mit ceramic heater bands und öl-heated mold system.
  • Drying ist kritisch: PEEK ist hygroscopic und müssen sein dried bei 150-160°C für 3-4 hours zu reach moisture content unter 0.02%. Processing wet PEEK causes hydrolysis, brown discoloration, und loss von mechanical properties.
  • Form temperature controls crystallinity: unter 150°C produces amorphous teile (transparent bernstein, unter strength); 160-180°C yields optimal semi-crystalline structure (30-35% crystallinity, opaque tan).
Kosten Considerations

PEEK raw material costs $80-200/kg depending ein grade (unfilled 450G ist $150-200/kg, CF-reinforced $180-250/kg). Machine premium adds 30-50% für hoch-temperature capability. Öl-heated mold systems kosten $20,000-50,000 additional. Total molded teil kosten runs 5-10x higher als nylon oder polycarbonate. Optimize durch minimizing wall thickness zu reduce material usage, using unfilled grade wenn reinforcement isn't needed, und considering PPS als ein unter-kosten alternative wenn service temperature stays unter 200°C.

Technical Eigenschaften

Dichte1.32 g/cm³
Melt Temperatur380-400°C
Form Temperatur160-200°C
Drying Temp150-160°C für 3-4 hours (moisture <0.02%)
Einspritzdruck80-120 MPa
Holding Druck60-80 MPa
Kühlung Time30-60 seconds depending ein thickness
Zykluszeit60-120 seconds für typisch teile

Engineering Werkzeug: Shrinkage & Kosten Estimator

Calculate teil weight, mold cavity dimensions accounting für shrinkage, und material kosten — alle locally in ihr browser.

Material Dichte 1.32 g/cm³
Form Shrinkage Rate
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Equivalents & Cross-References

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Frequently Asked Questions

Können I verwenden my standard injection molding machine für PEEK?

Nein. Norm machines sind limited zu ~350°C barrel temperature und ~95°C mold temperature (wasser-heated). PEEK requires 380-400°C melt und 160-200°C mold. EIN hoch-temperature package (barrel upgrade zu 450°C, ceramic heaters, öl-heated mold) ist mandatory. Kosten von upgrade: $50,000-100,000 für ein 200-300 ton machine. Alternatively, outsource zu ein PEEK-capable molding facility.

Was happens wenn I mold PEEK bei unter mold temperature?

Form temperature unter 160°C produces amorphous PEEK (niedrig crystallinity). Der teil werden sein transparent bernstein color mit unter tensile strength (70-80 MPa versus 100 MPa für semi-crystalline) und reduced heat widerstand. Amorphous PEEK kann crystallize über time bei elevated service temperatures, causing dimensional changes und potential cracking. Für structural applications requiring lang-term stability, mold temperature 160-200°C ist mandatory.

Wie tun I wissen wenn my PEEK hat beeinträchtigt während processing?

Visual signs: brown oder black discoloration (gut PEEK ist tan/bernstein), silver streaks von moisture. Mechanical testing: tensile strength unter 90 MPa indicates degradation (gut PEEK: 95-100 MPa). Lösung: prüfen melt temperature (sollte nicht exceed 400°C), verify drying (moisture <0.02%), prüfen screw geschwindigkeit (shear degradation bei >150 u/min). Victrex TDS provides molecular weight testing protocols für verification.

Können PEEK sein used für FDA-compliant food contact applications?

Ja. Unfilled PEEK complies mit FDA 21 CFR 177.2415 für repeated food contact. Es auch meets USP Class VI und ISO 10993 biocompatibility standards für medical devices. Immer verify der spezifisch grade mit der manufacturer — colorants und fillers kann affect compliance.

Ist PEEK resistant zu steam autoclaving?

Ja. PEEK withstands repeated autoclave cycles bei 134°C und 2 bar pressure — one von der wenige thermoplastics suitable für dies sterilization method. Es resists hydrolysis in steam environments, making es standard für reusable surgical instruments und dental components.

Was ist der difference zwischen PEEK und PEKK?

PEKK (polyetherketoneketone) hat ein higher glass transition temperature (165°C vs 143°C für PEEK) und können sein processed bei unter temperatures due zu sein unter crystallization rate. PEKK offers comparable chemical widerstand but verschieden crystallization behavior — es können sein quenched zu ein amorphous state mehr easily als PEEK. PEKK costs 20-40% mehr als PEEK.

Können PEEK sein machined instead von injection molded?

Ja. PEEK ist readily machined ein CNC ausrüstung using carbide oder diamond tooling. Machined PEEK teile sind gemein für prototyping und niedrig-volume aerospace components. However, machining generates significant material waste (PEEK costs $150+/kg), so injection molding ist mehr economical für volumes über 500-1000 pieces.

Tut PEEK outgas in vacuum environments?

PEEK hat exceptionally niedrig outgassing characteristics — TML (Total Mass Loss) unter 1.0% und CVCM (Collected Volatile Condensable Materials) unter 0.1% per ASTM E595. Dies makes PEEK suitable für satellite und space applications wo vacuum compatibility ist erforderlich.

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References & Industry Standards

  • ASTM International. Norm Specifications für Engineering Plastics & Thermoplastics. astm.org
  • UL Prospector. Plastics & Elastomers Material Database. ulprospector.com
  • MatWeb. Material Property Daten für Engineering Thermoplastics. matweb.com
  • ISO 1043. Plastics — Symbols und Abbreviated Terms. iso.org