Verstärktes PEEK – GF30, CF30 und Gleitlagertyp
PEEK mit Glasfaser, Kohlenstofffaser oder einem Gleitfüllstoffpaket (CF/PTFE/Graphit)
Füllstoffe heben PEEK auf eine andere Stufe: Glasfaser (GF30) erhöht Steifigkeit und Stabilität; Kohlenstofffaser (CF30) bringt noch höhere Steifigkeit, bessere Wärmeleitung und geringen Verschleiß; der Gleitlagertyp (Kohlenstofffaser, PTFE und Graphit, etwa TECAPEEK PVX und Ketron HPV) ist dafür ausgelegt, unter Last und bei hoher Geschwindigkeit ohne Schmierung zu gleiten. Dies ist die Kunststoffgruppe mit dem höchsten PV-Grenzwert.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| Kürzel (ISO 1043) | PEEK GF30 / CF30 / Lagerqualität |
| Handelsnamen | TECAPEEK GF30 naturfarben (Ensinger); Ketron GF30 PEEK (MCAM); TECAPEEK CF30 schwarz (Ensinger); Ketron CA30 PEEK (MCAM); TECAPEEK PVX schwarz (Ensinger); Ketron HPV PEEK (MCAM) |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Stab, Platte und Rohr | Spezifikation des Halbzeugherstellers |
| Gefertigtes Teil nach Zeichnung | Toleranz nach ISO 2768 oder nach Zeichnung |
Zusammensetzung und Füllstoff
Nominelle Zusammensetzung nach Masse; der Gleitlagertyp variiert je nach Hersteller
| Bestandteil | Anteil |
|---|---|
| PEEK | ≈ 70 % |
| GF30: Glasfaser | 30 % |
| CF30: Kohlenstofffaser | 30 % |
| Gleitlagertyp: Kohlenstofffaser + PTFE + Graphit | ≈ 30 % insgesamt (je 10 %, je nach Hersteller) |
Mechanische Eigenschaften
Typische Werte aus dem Katalog des Halbzeugherstellers, 23 °C (GF30, CF30, Gleitlagertyp); ISO-/ASTM-Verfahren gemäß Quelle
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Zugfestigkeit | GF30: 113 MPa · CF30: 112 MPa · Gleitlagertyp: 84 MPa |
| Elastizitätsmodul (Zug) | GF30: 6.300 MPa · CF30: 6.000 MPa · Gleitlagertyp: 5.500 MPa |
| Bruchdehnung | GF30: 5 % · CF30: 10 % · Gleitlagertyp: 3 % |
| Druckfestigkeit | GF30: 120 MPa · CF30: 111 MPa · Gleitlagertyp: 102 MPa |
| Härte | GF30: Shore D 90 · CF30: Shore D 90 · Gleitlagertyp: Shore D 87 |
| Kerbschlagzähigkeit | GF30: 3 kJ/m² · CF30: 5 kJ/m² · Gleitlagertyp: 3 kJ/m² |
Typische physikalische und thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | GF30: 1,53 g/cm³ · CF30: 1,38 g/cm³ · Gleitlagertyp: 1,44 g/cm³ |
| Max. Dauergebrauchstemperatur | 260 °C |
| Max. kurzzeitige Temperatur | 300 °C |
| Min. Einsatztemperatur | -20 °C |
| HDT (1,8 MPa) | GF30: 316 °C · CF30: 270 °C · Gleitlagertyp: 195 °C |
| Schmelzpunkt oder Glasübergang | 341 °C |
| Lineare Wärmeausdehnung | GF30: 40 µm/m·K · CF30: 40 µm/m·K · Gleitlagertyp: 30 µm/m·K |
| Wärmeleitfähigkeit | GF30: 0,35 W/m·K · CF30: 0,66 W/m·K · Gleitlagertyp: 0,82 W/m·K |
| Wasseraufnahme (24 h) | 0,02-0,03 % |
| Wasseraufnahme (Sättigung) | GF30: 0,35 % · CF30: 0,3 % · Gleitlagertyp: 0,3 % |
| Durchschlagfestigkeit | GF30: 36 kV/mm |
| Brennbarkeit (UL 94) | V-0 |
Gewicht von Stab, Blech oder Rohr aus Verstärktes PEEK – GF30, CF30 und Gleitlagertyp berechnen →
Reibung, Verschleiß und PV-Grenze
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dynamischer Reibungskoeffizient gegen Stahl | GF30: 0,3 (dynamisch, ASTM D3702, 40 psi (0,28 MPa), 50 ft/min (0,25 m/s)) · CF30: 0,13 (dynamisch, ASTM D3702, 40 psi (0,28 MPa), 50 ft/min (0,25 m/s)) · Gleitlagertyp: 0,18-0,20 (ASTM D3702 (Ensinger USA)) |
| PV-Grenzwert (Druck × Geschwindigkeit) | CF30: 0,876 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, trocken gegen Stahl, Sicherheitsfaktor 4:1 bereits angewendet; Originalwert 25.000 psi·ft/min); 13,5 MPa·m/s (ASTM D3702 (Ensinger USA), ohne Angabe eines Sicherheitsfaktors; Originalwert 385.000 psi·ft/min) · Gleitlagertyp: 0,701 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, trocken gegen Stahl, Sicherheitsfaktor 4:1 bereits angewendet; Originalwert 20.000 psi·ft/min); 17,5 MPa·m/s (ASTM D3702 (Ensinger USA), ohne Angabe eines Sicherheitsfaktors; Originalwert „500000“ ohne ausdrückliche Einheit, als psi·ft/min angenommen) |
PV-Wert und Reibung hängen von Prüfverfahren, Gegenfläche (Stahl, Edelstahl, Rauheit), Schmierung und dem Sicherheitsfaktor des jeweiligen Herstellers ab: Werte nur aus derselben Quelle vergleichen und bei kritischen Anwendungen durch Versuche bestätigen.
Chemische Beständigkeit
| Medium | Beständigkeit |
|---|---|
| Säuren | Gut; bei starken Säuren eingeschränkt |
| Laugen | Gut (heiße Laugen können die Glasfaser angreifen) |
| Lösemittel | Sehr gut |
| Kohlenwasserstoffe und Öle | Sehr gut |
| Dampf und Heißwasser | Sehr gut |
Lieferformen und Abmessungen
- Rundstab
- Platte
- Rohr und Buchse
- Halbzeug: Rundstab, Platte und Rohr, auf Maß zugeschnitten
- Gefertigtes Teil nach Zeichnung oder Muster, im gleichen Ablauf wie bei den Metallteilen
- Chargen-Konformitätsbescheinigung; FDA-/EU-10/2011-Erklärung, soweit der Typ dies zulässt
Einsatztemperatur, Zerspanung und Montage
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Dauereinsatz bis 260 °C, kurzzeitige Spitzen bis 300 °C; Minimum -20 °C (unbelastet; unter Last durch HDT und Kriechen begrenzt). |
| Glühen (Spannungsabbau) | Spannungsarmglühen vor der Präzisionsbearbeitung, wie vom Hersteller vorgegeben. |
| Kleben und Schweißen | Kleben mit Epoxid nach Oberflächenvorbereitung; Heizelementschweißen ist bei GF-/CF-Typen möglich. |
| Zerspanung | Die Fasern sind abrasiv: Hartmetall- oder PKD-Werkzeuge. CF30 und der Gleitlagertyp sind leitfähig (dunkle, pulverförmige Späne). |
Typische Anwendungen
- Führungsringe, Buchsen und trocken laufende Lager unter hoher Last
- Kolbenringe und Verschleißringe von Verdichtern
- Anlaufscheiben und Verschleißplatten
- Leichte Strukturteile bei hoher Temperatur
- Ersatz für Bronze und Weißmetall in Lagern
Alternativen: PTFE mit Bronzefüllung, wenn die Last mäßig ist und die Kosten zählen; PAI (Torlon 4301) für noch höheres PV und höhere Temperatur; Bronze SAE 660 bei guter Schmierung.
Häufig gestellte Fragen
Welche Normen gelten für Verstärktes PEEK?
Stab, Platte und Rohr: Spezifikation des Halbzeugherstellers. Gefertigtes Teil nach Zeichnung: Toleranz nach ISO 2768 oder nach Zeichnung.
Bis zu welcher Temperatur kann Verstärktes PEEK eingesetzt werden?
Dauereinsatz bis 260 °C, kurzzeitige Spitzen bis 300 °C; Minimum -20 °C (unbelastet; unter Last durch HDT und Kriechen begrenzt).
Welche Werkstoffe können Verstärktes PEEK ersetzen?
PTFE mit Bronzefüllung, wenn die Last mäßig ist und die Kosten zählen; PAI (Torlon 4301) für noch höheres PV und höhere Temperatur; Bronze SAE 660 bei guter Schmierung.
GF30, CF30 oder Gleitlagertyp?
GF30 für Steifigkeit und Maßstabilität zu geringeren Kosten; CF30 für maximale Steifigkeit und geringen Verschleiß; Gleitlagertyp, wenn das Teil unter Last und Geschwindigkeit ohne Schmierung gleitet.
Warum schwankt das PV von PEEK zwischen den Katalogen so stark?
Jeder Hersteller misst anders: Manche wenden einen Sicherheitsfaktor an (MCAM nutzt 4:1), andere veröffentlichen den Prüfgrenzwert (ASTM D3702). PV nur aus derselben Quelle vergleichen und bei kritischer Anwendung durch Versuche bestätigen.
Wo kann man Verstärktes PEEK in Brasilien kaufen?
Dustre liefert Verstärktes PEEK als Stab, Blech, Rohr, Block sowie als geschmiedete oder zerspante Teile, vorbehaltlich der Verfügbarkeit und mit Qualitätszeugnis. Hauptsitz in Osasco/SP, Niederlassungen in Joinville/SC und Baixo Guandu/ES, Lieferung in ganz Brasilien. Für ein Angebot schreiben Sie Helena, unserer Assistentin, per WhatsApp unter +55 11 98649-0075 oder an [email protected].
