PEEK-Schrauben, auch PEEK-Schrauben oder Polyetheretherketon-Befestigungselemente genannt, sind nichtmetallische Befestigungselemente aus PEEK-Grundmaterial (Polyetheretherketon). Im Vergleich zu Metallschrauben bieten sie eine hervorragende chemische Beständigkeit, elektrische Isolierung, antimagnetische Leistung und ein geringes Gewicht für die Gerätemontage in rauen Betriebsumgebungen. PEEK-Bolzen sind in reinen PEEK- und verstärkten Qualitäten erhältlich und erfüllen unterschiedliche Anforderungen an Festigkeit, Verschleißfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Dimensionsstabilität.
Ideal Plastic ist ein chinesischer Hersteller von Spezialkunststoffkomponenten. Seine PEEK-Bolzen sind in reinem PEEK, kohlenstofffaserverstärktem PEEK, glasfaserverstärktem PEEK und schmierstoffmodifiziertem PEEK erhältlich, wobei die Material- und Bearbeitungsoptionen je nach erforderlicher Temperatur, chemischer Belastung, elektrischen Eigenschaften, Verschleiß und Maßanforderungen ausgewählt werden.
| Produktname | Polyetheretherketon (PEEK)-Schrauben |
| Material | Reines PEEK, 30 % kohlefaserverstärktes PEEK, 30 % glasfaserverstärktes PEEK, geschmiertes modifiziertes PEEK aus PTFE + Graphit + Kohlenstoffverbund |
| Farbe | Schwarz, Beige (Sonderfarben verfügbar) |
| Größen | Metrisch, Imperial |
| In Lagergrößen | M2-M12 |
| Benutzerdefinierte Größen | M1,6, M1,7 (sehr kleine Größen), M14 und höher (große Größen) sind fast nie auf Lager und müssen per CNC angepasst werden |
| Gewindegenauigkeit | Entspricht den Gewindenormen ISO 965/DIN13; metrische Außengewinde: 6g Genauigkeit; Präzisionsanwendungen: 5g; Imperial UNC: Standard 2A. Präzisionsanwendungen (3A) |
| Koaxialität (TIR) | Allgemeine Industriequalität 0,05 mm, Halbleiter-Präzisionsqualität 0,02 mm |
| Maßtoleranzen | CNC-Präzisionsbearbeitung: ±0,05 mm – ±0,02 mm, Hochtemperatur-Präzisionsspritzguss: ±0,15 mm – ±0,06 mm |
Die Materialqualität bestimmt die mechanischen, elektrischen, Reibungs- und Umwelteigenschaften des fertigen Verbindungselements. PEEK-Bolzen sind in vier Materialformulierungen für unterschiedliche Betriebsbedingungen erhältlich.
1. Virgin PEEK:Hohe Zähigkeit, chemische Beständigkeit, elektrische Isolierung, hohe Dehnung und gute Schlagfestigkeit. Geeignet für Halbleiter-Vakuumkammern, MRT-Geräte, Pharma- und Lebensmittelverarbeitungsmaschinen.
2. 30 % kohlefaserverstärktes PEEK:Höhere Steifigkeit, Kriechfestigkeit und Verschleißfestigkeit bei geringerem Wärmeausdehnungskoeffizienten. Es ist eher antistatisch bzw. schwach leitend als elektrisch isolierend. Geeignet für Öl- und Gasanlagen, Hochtemperaturbelastungen und Reibverschleißbedingungen.
3. 30 % glasfaserverstärktes PEEK:Verbesserte Steifigkeit und Kriechfestigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung der elektrischen Isolierung. Es eignet sich für Hochtemperatur-Strukturbefestigungen und Werkzeugvorrichtungen, wird jedoch nicht für Gleitreibung oder Vakuumumgebungen mit hoher Sauberkeit empfohlen.
4. PTFE + Graphit + Kohlenstoffmodifiziertes PEEK:Bietet sehr geringe Reibung und starke Selbstschmierung bei reduzierter mechanischer Festigkeit. Es wird hauptsächlich für Gleit-Reibungs-Verbindungen verwendet und ist in der Regel CNC-kundenspezifisch.
PEEK-Befestigungselemente werden aufgrund von Eigenschaften ausgewählt, die mit herkömmlichen metallischen Befestigungselementen nur schwer zu erreichen sind. Die tatsächliche Leistung hängt von der Materialqualität und den Anwendungsbedingungen ab.
1. Elektrische Isolierung:Virgin PEEK bietet elektrische Isolierung für Anwendungen, bei denen leitfähige metallische Befestigungselemente ungeeignet sind.
2. Chemische Beständigkeit:Neat PEEK widersteht den meisten Säuren, Laugen, Salzen und organischen Lösungsmitteln und bietet Hydrolysebeständigkeit.
3. Nichtmagnetische Leistung:Virgin PEEK weist nicht die mit Metallbefestigungen verbundenen magnetischen Eigenschaften auf und eignet sich daher für ausgewählte MRT-, optische und Präzisionsgeräte.
4. Geringes Gewicht:Virgin PEEK hat eine Dichte von etwa einem Fünftel der Dichte von Edelstahl und unterstützt gewichtsempfindliche Gerätekonstruktionen.
5. Verschleiß- und Kriechfestigkeit:Kohlefaserverstärkungen verbessern die Steifigkeit, Kriechfestigkeit und Verschleißfestigkeit bei Anwendungen mit anhaltenden Belastungen.
Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich PEEK-Schrauben dort, wo Befestigungsanforderungen mehr umfassen als nur die mechanische Verbindung.
Die Kopf- und Antriebskonfiguration sollte zum verfügbaren Einbauraum, der erforderlichen Lagerfläche und der Montagemethode passen.
1. Innensechskantkopf:Zylindrischer Kopf mit Innensechskantantrieb. Der größere Kopfdurchmesser sorgt für eine definierte Auflagefläche und eignet sich für beengte Einbauräume. Die Größen M2–M12 sind leicht erhältlich.
2. Senkkopf mit Innensechskant:Im 90°-Winkel konischer Kopf, der so konzipiert ist, dass er bündig mit der Werkstückoberfläche abschließt. Senker und Befestigungskopf müssen richtig aufeinander abgestimmt sein, um eine Beschädigung des Kopfes zu verhindern.
3. Innensechskantschraube:Kopfloses Design für Positionierung und leichtes Spannen. Für große Zugbelastungen ist es nicht vorgesehen.
4. Torx:Der Antrieb verteilt die Montagebelastung gleichmäßiger und verträgt vergleichsweise höhere Drehmomente als ein Innensechskantantrieb.
5. Außensechskant:Sechskantkopf für Schraubenschlüssel- oder Steckschlüsseleinbau, hauptsächlich verwendet für größere Chemieverarbeitungsanlagen in den Größen M6–M12.
Die Material- und Sortenauswahl sollte sich an der tatsächlichen Betriebsumgebung orientieren. PEEK-Bolzen werden in Spezialanwendungen eingesetzt, darunter Halbleitergeräte, medizinische Geräte, chemische Verarbeitung, Öl und Gas, Luft- und Raumfahrt sowie optische Präzisionsgeräte.
Hochreines, reines PEEK sorgt für geringe Partikelabgabe, geringe Ausgasung, Plasmabeständigkeit und Kompatibilität mit Säure- und Alkalireinigungen. Es wird für Halbleiter- und Vakuumsysteme verwendet, bei denen metallische Verunreinigungen kontrolliert werden müssen.
30 % mit Kohlenstofffasern gefülltes PEEK bietet Beständigkeit gegen Öl und Gas, Salzwasser und Schwefelwasserstoff sowie eine verbesserte Kriechfestigkeit. Zu den Anwendungen gehören Werkzeuge zur Bohrlochmessung, Sensorgehäuse, elektronische Module, Packerbaugruppen und Bohrlochkopfventile.
Neat PEEK wird für chemische Pumpen, Ventile, Filter, Reaktorkomponenten, Rohrflansch-Hilfsbefestigungen und Tankzubehör verwendet. Außerdem wird galvanische Korrosion bei der Kombination mit unterschiedlichen Metallen vermieden.
Virgin PEEK vereint niedrige Dichte, elektrische Isolierung, nichtmagnetisches Verhalten und Ermüdungsbeständigkeit. Zu den aufgeführten Anwendungen gehören Avionikschächte, Leiterplatten, Kabineninnenräume, Halterungen, UAV-Sensormodule und nicht tragende Satellitenbefestigungen.
Hochreines PEEK bietet eine geringe Wärmeausdehnung, einen geringen Partikelgehalt, ein nichtmagnetisches Verhalten und vibrationsdämpfende Eigenschaften. Es wird in optischen Lithographiemodulen, Spektrometern, Teleskopen, Präzisionstestvorrichtungen, Interferometern und optischen Tischen verwendet.
Ideal Plastic nutzt CNC-Bearbeitung, Hochtemperatur-Spritzguss und andere spezielle Kunststoffverarbeitungsmethoden für maßgeschneiderte technische Kunststoffkomponenten. PEEK-Schrauben können für Miniaturbefestigungen, feine Steigungen, Schultermerkmale, axiale Durchgangslöcher und andere komplexe Geometrien CNC-bearbeitet werden.
Bei Präzisionsbefestigungen werden Glühen und Entspannungsverfahren eingesetzt, um Restspannung und Dimensionsstabilität zu verbessern. Metrische Außengewinde können mit einer Toleranz von 6 g hergestellt werden, wobei für Präzisionsanwendungen eine Toleranz von 5 g verfügbar ist. Imperiale UNC-Gewinde verwenden standardmäßig 2A und 3A für Präzisionsanwendungen.
Die Qualitätskontrolle für Polymer-Verbindungselemente konzentriert sich auf Materialkonsistenz, Gewindezustand, Maßhaltigkeit und mögliche Fehler wie Risse oder Maßabweichungen.
Die Gewindeoberflächen werden auf sichtbare Mikrorisse, Risse, Verbrennungen und Weißfärbung untersucht. Die effektive Gewindelänge folgt den Zeichnungsanforderungen, während Steigung und Gewindewinkel anhand der angegebenen Norm überprüft werden.
Für jede Bestellcharge kann die gelieferte Dokumentation ein Konformitätszertifikat, eine Chargenrückverfolgbarkeitsnummer und einen Maßkontrollbericht enthalten.
PEEK sollte nicht in jeder Anwendung als direkter Ersatz für hochfesten Stahl betrachtet werden. Die folgenden Bedingungen erfordern besondere Aufmerksamkeit.
1. Schwerlastgelenke:Nicht empfohlen, wenn extrem hohe Vorspannung und dauerhafte Verriegelung erforderlich sind.
2. Stark oxidierende Medien:Konzentrierte Schwefelsäure und rauchende konzentrierte Salpetersäure können PEEK chemisch angreifen.
3. Dauerhafte hohe Vorspannung über 240°C:Eine anhaltend hohe Vorspannung bei diesen Temperaturen kann zu schnellem Kriechen und starkem Vorspannungsverlust führen.
4. Wiederholter Zusammenbau:Wiederholtes Anziehen kann zu mikroskopischen Kunststoffschäden im Gewinde führen und das Bruchrisiko erhöhen.
| Material | Hauptmerkmale | Elektrisches Verhalten | Typische Verwendung |
| Virgin PEEK | Hohe Zähigkeit, chemische Beständigkeit, geringe Partikelabgabe | Isolierend | Halbleiter, MRT, Chemie, Pharmazie |
| 30 % Kohlefaser-PEEK | Hohe Steifigkeit, Kriechfestigkeit und Verschleißfestigkeit | Antistatisch / schwach leitfähig | Öl und Gas, Hochtemperaturbaugruppen |
| 30 % Glasfaser PEEK | Verbesserte Steifigkeit und Kriechfestigkeit | Isolierend | Strukturelle Verbindungselemente, Werkzeugvorrichtungen |
| PTFE + Graphit + Kohlenstoffmodifiziertes PEEK | Sehr geringe Reibung und starke Selbstschmierung | Anwendungsabhängig | Gleit-Reibungs-Verbindungen |
A:Sie eignen sich für korrosionsbeständige, isolierende, nichtmagnetische und gewichtsempfindliche Anwendungen, ihre geringere mechanische Festigkeit erfordert jedoch eine gesonderte Spannkraftberechnung.
A:Es werden PEEK- oder PTFE-Unterlegscheiben empfohlen, um die Klemmkraft zu verteilen und das Risiko eines Einsturzes des Schraubenkopfes zu verringern.
A:Ja. Für Abmessungen außerhalb der Standardlagergrößen sowie für Kundenzeichnungen oder Muster ist eine kundenspezifische CNC-Bearbeitung möglich.
A:Eine schwache Zwischenschichtbindung und innere Hohlräume können zu Spannungskonzentrationen in den Gewinden führen und das Risiko von Rissen beim Anziehen erhöhen.
A:Für anhaltende Hochtemperaturbelastungen kann kohlenstoffgefülltes PEEK zusammen mit geeigneten Unterlegscheiben, kontrollierter Vorspannung und regelmäßiger Drehmomentprüfung in Betracht gezogen werden.
A:Ja. Die CNC-Bearbeitung mit Glühbehandlung wird für Miniaturgrößen und feine Steigungen bevorzugt, bei denen geformte Gewinde-Mikrodefekte schwer zu beseitigen sind.
