PEEK – polyétheréthercétone
Thermoplastique haute performance : résistance mécanique, chimique et thermique jusqu'à 260 °C
Le PEEK est le thermoplastique semi-cristallin le plus performant d'usage courant : il conserve sa résistance et sa rigidité jusqu'à environ 260 °C en service continu, résiste à presque tous les produits chimiques (sauf l'acide sulfurique concentré), à la vapeur et à l'hydrolyse, et présente un faible fluage. Il remplace le métal dans les pièces de pompes, de vannes et de compresseurs, au contact alimentaire et dans les équipements médicaux.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| Sigle (ISO 1043) | PEEK |
| Appellations commerciales | TECAPEEK naturel (Ensinger); Ketron 1000 PEEK (MCAM); Victrex PEEK 450G / KetaSpire KT-820 (résines) |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Barre, plaque et tube | Spécification du fabricant de demi-produits (Victrex 450G, KetaSpire ou résine équivalente) |
| Contact alimentaire | FDA 21 CFR 177.2415 ; UE 10/2011 (nuance naturelle) |
| Pièce usinée selon plan | Tolérance ISO 2768 ou selon plan |
Composition et charges
Polymère pur, non chargé (nuance naturelle)
| Composant | Teneur |
|---|---|
| PEEK (polyétheréthercétone) | 100% |
| Charge | aucune (naturel) |
Propriétés mécaniques
Valeurs typiques du catalogue du fabricant de demi-produits, à 23 °C ; méthodes ISO/ASTM selon la source
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction | 116 MPa |
| Module d'élasticité (traction) | 4.200 MPa |
| Allongement à la rupture | 15% |
| Résistance à la compression | 102 MPa |
| Dureté | Shore D 89 |
| Résilience sur éprouvette entaillée | 4 kJ/m² |
Propriétés physiques et thermiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 1,31 g/cm³ |
| Température maximale de service continu | 260 °C |
| Température maximale de courte durée | 300 °C |
| Température minimale de service | -50 °C |
| HDT (1,8 MPa) | 162 °C |
| Point de fusion ou transition vitreuse | 341 °C |
| Dilatation thermique linéaire | 50 µm/m·K |
| Conductivité thermique | 0,27 W/m·K |
| Absorption d'eau (24 h) | 0,02 / 0,03% |
| Absorption d'eau (saturation) | 0,45% |
| Rigidité diélectrique | 73 kV/mm |
| Inflammabilité (UL 94) | V-0 |
Calculer le poids de la barre, de la tôle ou du tube en PEEK – polyétheréthercétone →
Frottement, usure et limite PV
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Coefficient de frottement dynamique contre l'acier | 0,25 (dynamique, ASTM D3702, 40 psi (0,28 MPa), 50 ft/min (0,25 m/s)) |
| Limite PV (pression × vitesse) | 0,298 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, à sec contre l'acier, coefficient de sécurité 4:1 déjà appliqué ; valeur d'origine 8.500 psi·ft/min) ; 2,42 MPa·m/s (ASTM D3702 (Ensinger USA), sans coefficient de sécurité indiqué ; valeur d'origine 69.000 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 (p. ex. sulfurique/nitrique concentré) |
| Bases (alcalis) | Très bonne |
| Solvants | Très bonne |
| Hydrocarbures et huiles | Très bonne |
| Vapeur et eau chaude | Excellente (résistante à l'hydrolyse et à la vapeur surchauffée) |
Formes et dimensions en stock
- Barre (ronde)
- Plaque
- Tube et bague
- Profilés sur mesure
- 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 -50 °C (sans charge ; sous charge, limité par la HDT et le fluage). |
| Recuit (détensionnement) | Recuit (détente) recommandé avant l'usinage de précision des pièces épaisses, selon les indications du fabricant de demi-produits. |
| Collage et soudage | Peut être soudé par ultrasons, par plaque chauffante ou au laser ; collé à l'époxy ou à la colle cyanoacrylate après préparation de surface. |
| Usinage | S'usine très bien avec des tolérances serrées ; outils en carbure, refroidissement à l'air ou lubrifiant sans chlore. |
Applications typiques
- Bagues et coussinets de pompes et de compresseurs
- Sièges de vannes haute pression et haute température
- Pièces exposées à la vapeur et à la stérilisation
- Engrenages et paliers techniques
- Isolants et connecteurs
- Pièces pour les industries alimentaire et pharmaceutique
Alternatives : PEEK à fibre de carbone ou nuance pour paliers pour une usure et une charge plus élevées ; PTFE quand seuls la résistance chimique et le frottement comptent ; PPS ou PEI quand la température est plus basse et que le coût compte.
Questions fréquentes
Quelles normes couvrent PEEK ?
Barre, plaque et tube: Spécification du fabricant de demi-produits (Victrex 450G, KetaSpire ou résine équivalente). Contact alimentaire: FDA 21 CFR 177.2415 ; UE 10/2011 (nuance naturelle). Pièce usinée selon plan: Tolérance ISO 2768 ou selon plan.
Jusqu'à quelle température PEEK peut-il être utilisé ?
Service continu jusqu'à 260 °C, pointes de courte durée jusqu'à 300 °C ; minimum -50 °C (sans charge ; sous charge, limité par la HDT et le fluage).
Quels matériaux peuvent remplacer PEEK ?
PEEK à fibre de carbone ou nuance pour paliers pour une usure et une charge plus élevées ; PTFE quand seuls la résistance chimique et le frottement comptent ; PPS ou PEI quand la température est plus basse et que le coût compte.
Le PEEK peut-il remplacer le métal ?
Dans de nombreuses pièces, oui : sa résistance à la traction se rapproche de celle des alliages légers, sa masse volumique est de 1,3 g/cm³ et il ne se corrode pas. Évaluer la charge, la température et le fluage avant de changer.
Jusqu'à quelle température le PEEK fonctionne-t-il ?
Environ 260 °C en service continu et jusqu'à 300 °C pendant de courtes périodes, selon le fabricant. La transition vitreuse se situe autour de 143 °C : au-dessus, la rigidité diminue.
Le PEEK est-il approuvé pour le contact alimentaire ?
La nuance naturelle est conforme à la FDA (21 CFR 177.2415) et à l'UE 10/2011. Demander la déclaration du lot.
Où acheter PEEK au Brésil ?
Dustre fournit PEEK 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].
