Propriedades do PEEK

O poliéter éter cetona (PEEK) é um dos termoplásticos de alto desempenho mais fortes e confiáveis, amplamente utilizado nos setores aeroespacial, médico, automotivo, de semicondutores e energia. A resistência à tração é uma das propriedades mecânicas mais importantes para peças sujeitas a carga ou altas temperaturas.

O PEEK não reforçado normalmente apresenta resistência à tração de 90–105 MPa. Versões reforçadas — como 30% fibra de carbono (CF30) e 30% fibra de vidro (GF30) — oferecem diferentes comportamentos mecânicos. Entender como temperatura, ambiente e reforço influenciam a resistência do PEEK é essencial para um design confiável.

Como a temperatura afeta a resistência à tração do PEEK

O PEEK mantém suas propriedades mecânicas onde muitos plásticos falham. Porém, a resistência à tração diminui quando a temperatura se aproxima da Tg (~143°C).

Principais efeitos:

• Temperatura ambiente: melhor desempenho do PEEK puro.

• 100–150°C: queda perceptível de resistência.

• Acima da Tg: redução acelerada.

• Perto de 340°C: perda total de resistência estrutural.

Para uso contínuo acima de 120°C, recomenda-se o uso de graus reforçados.

Influência do ambiente

1. Exposição química

O PEEK é altamente resistente a combustíveis, óleos, solventes e ácidos. Substâncias agressivas em temperaturas elevadas podem afetar suas propriedades mecânicas.

2. Umidade

O PEEK absorve pouca água; portanto, a umidade tem impacto mínimo.

3. Radiação e esterilização

Métodos de esterilização podem alterar propriedades com o tempo. CF30 geralmente oferece melhor estabilidade.

PEEK CF30 vs GF30

PEEK CF30 (30% fibra de carbono)

• Resistência à tração superior (>120 MPa).

• Módulo muito maior.

• Melhor desempenho térmico.

• Menor alongamento e maior anisotropia.

• Ideal para peças estruturais e de alta carga.

PEEK GF30 (30% fibra de vidro)

• Melhoria significativa comparado ao PEEK puro, mas abaixo do CF30.

• Maior rigidez e estabilidade dimensional.

• Excelente custo-benefício.

• Recomendado para carcaças, suportes e isoladores.

Influência do processamento

• Cristalinidade: aumenta rigidez e resistência térmica.

• Resfriamento: o resfriamento lento produz melhores propriedades.

• Alívio térmico: reduz tensões internas.

• Orientação de fibras: resistência máxima ao longo das fibras.

• Método de fabricação: moldagem, extrusão ou usinagem podem gerar valores diferentes.

Comportamento a longo prazo: fluência e fadiga

O PEEK oferece excelente resistência à fluência, especialmente CF30.
A fluência aumenta com a temperatura, e reforços de fibra ajudam a minimizá-la.

Conclusão

O PEEK é um material de alta resistência com excelente desempenho mecânico. Sua resistência depende de temperatura, ambiente e reforço. CF30 oferece máximo desempenho mecânico, enquanto GF30 fornece equilíbrio entre rigidez e custo. Com o grau correto e bom processamento, o PEEK garante confiabilidade a longo prazo.