¿Cuál es el punto de fusión del PEEK? Explicación detallada

Introducción

El poliéter éter cetona (PEEK) es un termoplástico semicristalino de alto rendimiento, reconocido por su resistencia mecánica, estabilidad térmica y excelente resistencia química. Entre sus propiedades térmicas, el punto de fusión es uno de los factores más importantes para el diseño y la fabricación.

Qué significa "punto de fusión" en polímeros semicristalinos

En los polímeros semicristalinos como el PEEK, el punto de fusión (Tm) es la temperatura a la cual las regiones cristalinas se funden.
Esto es distinto de la temperatura de transición vítrea (Tg), en la que las regiones amorfas se ablandan.

Ambos valores son fundamentales para las aplicaciones de alta temperatura y el procesamiento correcto del material.

Punto de fusión típico del PEEK

La mayoría de los grados de PEEK presentan un punto de fusión de aprox. 340–343°C (644–649°F).
Los datos entre fabricantes pueden variar ligeramente, pero siempre dentro de este rango.

Su alto punto de fusión permite su uso en sectores como aeroespacial, automoción, petróleo y gas, dispositivos médicos y semiconductores.

Por qué puede variar ligeramente el punto de fusión

Las diferencias se deben a:

• Tipo de grado (virgen, CF30, GF30, etc.)

• Nivel de cristalinidad

• Historia térmica del material

• Método de ensayo y velocidad de calentamiento

• Enfriamiento, templado o recocido previo

Aun así, el valor final siempre se mantiene cerca de 340–343°C.

Implicaciones para el procesamiento

Debido a su alta temperatura de fusión, PEEK requiere condiciones especiales:

• Temperatura de fusión: 360–400°C

• Cilindro y boquilla: por encima del punto de fusión

• Molde: 150–200°C para asegurar cristalinidad adecuada

• Secado: crucial para evitar degradación por humedad

El control térmico preciso evita defectos y degradación.

Efecto de fibra de vidrio, fibra de carbono y otros rellenos

Los compuestos típicos incluyen:

• 30% fibra de carbono (CF30)

• 30% fibra de vidrio (GF30)

• PTFE, grafito y otros lubricantes

Los rellenos no cambian mucho el punto de fusión, pero sí:

• la cristalización

• la conductividad térmica

• la estabilidad dimensional

• el comportamiento a alta temperatura

Análisis térmico (DSC) y comportamiento de fusión

La calorimetría DSC permite medir:

• Punto de fusión

• Cristalinidad

• Entalpía de fusión

• Efecto de la historia térmica

Las curvas DSC del PEEK muestran un pico claro alrededor de 340°C.

La temperatura de servicio NO es el punto de fusión

Aunque el PEEK se funde a ~343°C, su temperatura de servicio continuo es:

• aprox. 250–260°C

El punto de fusión define el procesamiento;
la temperatura de servicio define la durabilidad.

PEEK en impresión 3D (FFF)

Requiere:

• Extrusor: 380–420°C

• Cámara caliente: 90–120°C

• Base caliente: 130–160°C

Temperaturas incorrectas generan deformaciones o débiles uniones intercapas.

Evitar la degradación térmica

Puede ocurrir degradación si:

• temperatura demasiado alta

• tiempo excesivo en el cilindro

• presencia de oxígeno

• humedad en el material

Conclusión

El punto de fusión del PEEK de ~340–343°C lo convierte en uno de los termoplásticos más resistentes a la temperatura.
Comprender su comportamiento térmico permite diseñar piezas confiables para aplicaciones exigentes.