PEEK vs. compuestos de PEEK: elección de grados de bajo desgaste

Introducción

La resistencia al desgaste es uno de los parámetros de rendimiento más críticos al seleccionar materiales para rodamientos, casquillos, sellos, componentes de válvulas y piezas mecánicas dinámicas. El poliéter éter cetona (PEEK) es ampliamente reconocido como un termoplástico de alto rendimiento con excelente resistencia mecánica, resistencia química y estabilidad térmica. Sin embargo, cuando se somete a deslizamiento continuo o a condiciones de alto PV (presión × velocidad), el comportamiento al desgaste del PEEK depende en gran medida de su formulación.

Este artículo ofrece un análisis detallado de la resistencia al desgaste del PEEK, explica los mecanismos fundamentales de desgaste y destaca cómo los grados compuestos avanzados como ARKPEEK-CF30 y ARKPEEK-MOD mejoran significativamente el rendimiento al desgaste en aplicaciones exigentes.

Comprensión de la resistencia al desgaste en materiales PEEK

La resistencia al desgaste se refiere a la capacidad de un material para resistir la pérdida de material causada por fricción, abrasión o contacto mecánico repetido. En sistemas poliméricos como el PEEK, el comportamiento al desgaste está gobernado por varios factores que interactúan entre sí:

Resistencia mecánica y dureza
Capacidad para formar una película de transferencia estable
Conductividad térmica en la interfaz de contacto
Compatibilidad con la superficie de contacto

La estructura molecular semicristalina del PEEK le proporciona una buena resistencia al desgaste intrínseca en comparación con muchos plásticos de ingeniería, pero el PEEK sin relleno no siempre es suficiente para aplicaciones de deslizamiento a largo plazo.

Rendimiento al desgaste del PEEK sin relleno

El PEEK puro (sin relleno) ofrece:

Buena estabilidad dimensional
Coeficiente de fricción moderado
Rendimiento estable a temperaturas elevadas

Sin embargo, en condiciones de deslizamiento en seco o bajo cargas elevadas, el PEEK sin relleno puede presentar tasas de desgaste relativamente altas. Para aplicaciones con movimiento continuo, los ingenieros suelen recurrir a grados de PEEK reforzados o modificados para prolongar la vida útil y reducir los requisitos de mantenimiento.

ARKPEEK-CF30: PEEK reforzado con fibra de carbono para aplicaciones de alto desgaste

ARKPEEK-CF30 es un compuesto de PEEK reforzado con 30% de fibra de carbono, diseñado específicamente para mejorar la resistencia al desgaste y la capacidad de carga.

Ventajas clave relacionadas con el desgaste de ARKPEEK-CF30

Tasa de desgaste significativamente reducida en comparación con el PEEK sin relleno
Mayor rigidez y resistencia a la compresión, ideales para condiciones de alto PV
Mejor conductividad térmica, que permite una disipación de calor más eficiente
Excelente estabilidad dimensional, que reduce la deformación y el desgaste acelerado

En sistemas tribológicos donde la rigidez estructural es esencial —como arandelas de empuje, jaulas de rodamientos, asientos de válvulas y componentes de articulaciones robóticas— ARKPEEK-CF30 proporciona un rendimiento de desgaste constante y una larga vida útil.

Nota: debido a que las fibras de carbono pueden ser abrasivas para superficies más blandas, ARKPEEK-CF30 se recomienda para su uso con contrasuperficies metálicas endurecidas o cerámicas.

ARKPEEK-MOD: PEEK autolubricante para un desgaste ultrabajo

Aunque el refuerzo con fibra de carbono mejora la resistencia y la durabilidad, la reducción de la fricción es igualmente importante. Aquí es donde ARKPEEK-MOD destaca.

ARKPEEK-MOD es un compuesto de PEEK optimizado tribológicamente que contiene lubricantes sólidos como PTFE, grafito y otros aditivos reductores de desgaste.

Por qué ARKPEEK-MOD destaca en resistencia al desgaste

Tasas de desgaste ultrabajas en condiciones de deslizamiento en seco
Coeficiente de fricción reducido, minimizando la generación de calor
Formación de una película de transferencia estable
Funcionamiento suave, ideal para sistemas de precisión y bajo ruido

ARKPEEK-MOD es especialmente adecuado para:

Rodamientos y casquillos deslizantes
Anillos de sellado y anillos de desgaste
Componentes de bombas y válvulas
Piezas médicas y de instrumentación analítica que requieren un desgaste limpio y estable

En comparación con los grados reforzados únicamente con fibra de carbono, ARKPEEK-MOD prioriza el control de la fricción y la protección de la superficie.

ARKPEEK-CF30 vs. ARKPEEK-MOD: selección de la solución adecuada

Efectos del entorno y la temperatura en el desgaste

Tanto ARKPEEK-CF30 como ARKPEEK-MOD mantienen un excelente rendimiento al desgaste en un amplio rango de temperaturas. La estabilidad térmica inherente del PEEK permite un funcionamiento continuo hasta aproximadamente 250°C, lo que hace que estos materiales sean adecuados para entornos industriales severos, como procesamiento químico, aeroespacial y equipos de automatización de alta temperatura.

Ensayos y evaluación del desgaste

La resistencia al desgaste de los compuestos de PEEK se evalúa comúnmente mediante ensayos pin-on-disk o ball-on-disk. Al comparar datos de desgaste, es esencial garantizar condiciones de prueba idénticas, incluyendo:

Carga y velocidad
Material de la contrasuperficie
Rugosidad superficial
Condiciones ambientales

ARKPEEK-CF30 y ARKPEEK-MOD demuestran de manera consistente un rendimiento de desgaste superior en comparación con el PEEK sin relleno bajo los mismos parámetros de ensayo.

Conclusión

El PEEK es una base sólida para aplicaciones resistentes al desgaste, pero la ingeniería de compuestos desbloquea todo su potencial tribológico.

ARKPEEK-CF30 ofrece una resistencia excepcional al desgaste bajo cargas elevadas.
ARKPEEK-MOD proporciona un rendimiento sobresaliente de bajo desgaste y baja fricción para sistemas de deslizamiento continuo.

La selección del grado ARKPEEK adecuado según la carga, el movimiento y la superficie de contacto permite prolongar significativamente la vida útil de los componentes y mejorar la fiabilidad del sistema.