PEEK renforcé – GF30, CF30 et nuance pour paliers
PEEK avec fibre de verre, fibre de carbone ou ensemble de charges de glissement (CF/PTFE/graphite)
Les charges font passer le PEEK à un autre niveau : la fibre de verre (GF30) augmente la rigidité et la stabilité ; la fibre de carbone (CF30) donne une rigidité encore plus élevée, une meilleure conduction thermique et une faible usure ; la nuance pour paliers (fibre de carbone, PTFE et graphite, comme le TECAPEEK PVX et le Ketron HPV) est conçue pour glisser sous charge et à grande vitesse sans lubrification. C'est le groupe de plastiques ayant la limite PV la plus élevée.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| Sigle (ISO 1043) | PEEK GF30 / CF30 / qualité palier |
| Appellations commerciales | TECAPEEK GF30 naturel (Ensinger); Ketron GF30 PEEK (MCAM); TECAPEEK CF30 noir (Ensinger); Ketron CA30 PEEK (MCAM); TECAPEEK PVX noir (Ensinger); Ketron HPV PEEK (MCAM) |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Barre, plaque et tube | Spécification du fabricant de demi-produits |
| Pièce usinée selon plan | Tolérance ISO 2768 ou selon plan |
Composition et charges
Composition nominale en masse ; la nuance pour paliers varie selon le fabricant
| Composant | Teneur |
|---|---|
| PEEK | ≈ 70% |
| GF30 : fibre de verre | 30% |
| CF30 : fibre de carbone | 30% |
| Nuance pour paliers : fibre de carbone + PTFE + graphite | ≈ 30% au total (10% chacun, selon le fabricant) |
Propriétés mécaniques
Valeurs typiques du catalogue du fabricant de demi-produits, à 23 °C (GF30, CF30, nuance pour paliers) ; méthodes ISO/ASTM selon la source
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction | GF30 : 113 MPa · CF30 : 112 MPa · nuance pour paliers : 84 MPa |
| Module d'élasticité (traction) | GF30 : 6.300 MPa · CF30 : 6.000 MPa · nuance pour paliers : 5.500 MPa |
| Allongement à la rupture | GF30 : 5% · CF30 : 10% · nuance pour paliers : 3% |
| Résistance à la compression | GF30 : 120 MPa · CF30 : 111 MPa · nuance pour paliers : 102 MPa |
| Dureté | GF30 : Shore D 90 · CF30 : Shore D 90 · nuance pour paliers : Shore D 87 |
| Résilience sur éprouvette entaillée | GF30 : 3 kJ/m² · CF30 : 5 kJ/m² · nuance pour paliers : 3 kJ/m² |
Propriétés physiques et thermiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | GF30 : 1,53 g/cm³ · CF30 : 1,38 g/cm³ · nuance pour paliers : 1,44 g/cm³ |
| Température maximale de service continu | 260 °C |
| Température maximale de courte durée | 300 °C |
| Température minimale de service | -20 °C |
| HDT (1,8 MPa) | GF30 : 316 °C · CF30 : 270 °C · nuance pour paliers : 195 °C |
| Point de fusion ou transition vitreuse | 341 °C |
| Dilatation thermique linéaire | GF30 : 40 µm/m·K · CF30 : 40 µm/m·K · nuance pour paliers : 30 µm/m·K |
| Conductivité thermique | GF30 : 0,35 W/m·K · CF30 : 0,66 W/m·K · nuance pour paliers : 0,82 W/m·K |
| Absorption d'eau (24 h) | 0,02-0,03% |
| Absorption d'eau (saturation) | GF30 : 0,35% · CF30 : 0,3% · nuance pour paliers : 0,3% |
| Rigidité diélectrique | GF30: 36 kV/mm |
| Inflammabilité (UL 94) | V-0 |
Frottement, usure et limite PV
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Coefficient de frottement dynamique contre l'acier | GF30 : 0,3 (dynamique, ASTM D3702, 40 psi (0,28 MPa), 50 ft/min (0,25 m/s)) · CF30 : 0,13 (dynamique, ASTM D3702, 40 psi (0,28 MPa), 50 ft/min (0,25 m/s)) · nuance pour paliers : 0,18-0,20 (ASTM D3702 (Ensinger USA)) |
| Limite PV (pression × vitesse) | CF30 : 0,876 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, à sec contre l'acier, coefficient de sécurité 4:1 déjà appliqué ; valeur d'origine 25.000 psi·ft/min) ; 13,5 MPa·m/s (ASTM D3702 (Ensinger USA), sans coefficient de sécurité indiqué ; valeur d'origine 385.000 psi·ft/min) · nuance pour paliers : 0,701 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, à sec contre l'acier, coefficient de sécurité 4:1 déjà appliqué ; valeur d'origine 20.000 psi·ft/min) ; 17,5 MPa·m/s (ASTM D3702 (Ensinger USA), sans coefficient de sécurité indiqué ; valeur d'origine « 500000 » sans unité explicite, supposée en psi·ft/min) |
Le PV et le frottement dépendent de la méthode d'essai, de la surface antagoniste (acier, inox, rugosité), de la lubrification et du coefficient de sécurité de chaque fabricant : comparer des valeurs issues de la même source et confirmer par essai dans les applications critiques.
Résistance chimique
| Milieu | Résistance |
|---|---|
| Acides | Bonne ; limitée dans les acides forts |
| Bases (alcalis) | Bonne (les alcalis chauds peuvent attaquer la fibre de verre) |
| Solvants | Très bonne |
| Hydrocarbures et huiles | Très bonne |
| Vapeur et eau chaude | Très bonne |
Formes et dimensions en stock
- Barre (ronde)
- Plaque
- Tube et bague
- Matière première : barre (ronde), plaque et tube, coupés à la longueur
- Pièce usinée selon plan ou échantillon, dans la même commande que les pièces métalliques
- Certificat de conformité du lot ; déclaration FDA/UE 10/2011 quand la nuance le permet
Température de service, usinage et assemblage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Service continu jusqu'à 260 °C, pointes de courte durée jusqu'à 300 °C ; minimum -20 °C (sans charge ; sous charge, limité par la HDT et le fluage). |
| Recuit (détensionnement) | Recuit de détente avant l'usinage de précision, selon les indications du fabricant. |
| Collage et soudage | Collage à l'époxy après préparation de surface ; le soudage par plaque chauffante est possible dans les nuances GF/CF. |
| Usinage | Les fibres sont abrasives : outils en carbure ou en PCD. Le CF30 et la nuance pour paliers sont conducteurs (copeaux sous forme de poudre sombre). |
Applications typiques
- Bagues de guidage, coussinets et paliers fonctionnant à sec sous forte charge
- Segments de piston de compresseur et bagues d'usure
- Rondelles de butée et plaques d'usure
- Pièces structurales légères à haute température
- Remplacement du bronze et du régule dans les paliers
Alternatives : PTFE chargé de bronze quand la charge est modérée et que le coût compte ; PAI (Torlon 4301) pour un PV et une température encore plus élevés ; bronze SAE 660 avec une bonne lubrification.
Questions fréquentes
Quelles normes couvrent PEEK renforcé ?
Barre, plaque et tube: Spécification du fabricant de demi-produits. Pièce usinée selon plan: Tolérance ISO 2768 ou selon plan.
Jusqu'à quelle température PEEK renforcé peut-il être utilisé ?
Service continu jusqu'à 260 °C, pointes de courte durée jusqu'à 300 °C ; minimum -20 °C (sans charge ; sous charge, limité par la HDT et le fluage).
Quels matériaux peuvent remplacer PEEK renforcé ?
PTFE chargé de bronze quand la charge est modérée et que le coût compte ; PAI (Torlon 4301) pour un PV et une température encore plus élevés ; bronze SAE 660 avec une bonne lubrification.
GF30, CF30 ou nuance pour paliers ?
GF30 pour la rigidité et la stabilité dimensionnelle à moindre coût ; CF30 pour la rigidité maximale et une faible usure ; nuance pour paliers quand la pièce glisse sous charge et à vitesse sans lubrification.
Pourquoi le PV du PEEK varie-t-il autant d'un catalogue à l'autre ?
Chaque fabricant mesure différemment : certains appliquent un coefficient de sécurité (MCAM utilise 4:1), d'autres publient la limite d'essai (ASTM D3702). Comparer le PV issu de la même source et confirmer par essai quand l'application est critique.
Où acheter PEEK renforcé au Brésil ?
Dustre fournit PEEK renforcé en barres, tôles, tubes, blocs et pièces forgées ou usinées, selon disponibilité, avec certificat de qualité. Siège à Osasco, SP (Brésil), filiales à Joinville (SC) et Baixo Guandu (ES), avec livraison dans tout le Brésil. Pour un devis, écrivez à Helena, notre assistante sur WhatsApp au +55 11 98649-0075, ou à [email protected].
