PEEK: defectos y proceso de inyección
Poliéter éter cetona · Familia: poliariletercetonas
El PEEK (poliéter éter cetona, polyether ether ketone en inglés) es un termoplástico técnico semicristalino de la familia de las poliariletercetonas. Trabaja a temperaturas de masa muy por encima de cualquier técnico habitual, entre 360 y 400 °C, y necesita molde caliente, entre 160 y 200 °C, para cristalizar de forma estable. Es higroscópico y sensible a la degradación térmica: no perdona tiempos de residencia largos ni perfiles de temperatura descontrolados. En planta se reserva para piezas de alta exigencia mecánica, química o térmica.
Ventana de proceso verificada: PEEK
Parámetros de referencia industrial extraídos de la base técnica de Jorge Maella. Consulta siempre la ficha técnica del fabricante de tu lote.
| Parámetro | Rango / Valor | Unidad | Observaciones |
|---|---|---|---|
| Temperatura de masa fundida | 360 – 400 | °C | Medida en purga libre con termopar de inmersión |
| Temperatura superficial de molde | 160 – 200 | °C | Medida con sonda de contacto en la cavidad |
| Contracción de moldeo | 0,7 – 1,8 | % | Contracción lineal estándar de moldeo |
| Deshumidificación / Secado | 150 °C (3–5 h) | °C / h | Secador deshumidificador con punto de rocío ≤ -40 °C |
| Humedad máxima admisible | < 0,02 | % | Verificar con analizador de humedad en granza antes de cargar |
Particularidades de moldeo de PEEK
La ventana de proceso del PEEK es estrecha y exigente. La temperatura de masa se mueve en 360–400 °C, lo que obliga a una unidad de inyección capaz de sostener ese perfil sin puntos fríos ni sobrecalentamientos locales. El molde va caliente, 160–200 °C, con atemperador de aceite diatermo o equivalente de alta temperatura: con molde frío la cristalización queda incompleta y la pieza pierde resistencia térmica y dimensional con el tiempo. La contracción de moldeo es de 0,7–1,8 % y sube con el espesor: en pared de 2 mm se mueve en 0,7–1,3 %, en pared de 6 mm llega a 1,7 % en el sentido del flujo y 1,8 % en el transversal, lo que hay que vigilar en piezas con espesores variables. Por su alta sensibilidad a la degradación térmica, el tiempo de residencia en cilindro se cuida con el mismo rigor que la temperatura: una inyectada pequeña en un cilindro grande castiga el material tanto como un perfil de temperatura excesivo.
Secado y preparación de granza
El PEEK es higroscópico y se seca siempre antes de procesar, a 150 °C durante 3–5 h, con secador deshumidificador de tamiz molecular y punto de rocío controlado, nunca con aire caliente atmosférico. La humedad máxima admisible es de 0,02 %. Si no se seca a esos valores, el agua interna provoca ráfagas y defecto superficial en la pieza terminada. La garganta de alimentación se atempera a 80 °C, para evitar que la granza ya seca condense al llegar a ese punto.
Estabilidad térmica y tiempo de residencia
El PEEK es sensible a la degradación térmica. Trabajar por encima de la ventana de temperatura de masa, o dejar el material parado en el cilindro más tiempo del necesario, rompe cadenas y se traduce en pérdida de propiedades mecánicas, decoloración y puntos negros. La regla general de ocupación del cilindro, entre el 20 % y el 65 % de su capacidad, es aquí más crítica que en cualquier técnico estándar: una inyectada pequeña en un cilindro sobredimensionado dispara el tiempo de residencia hasta niveles que el PEEK no tolera. Conviene verificar periódicamente la temperatura real de masa con sonda de aguja en purga libre, con pantalla facial y guantes térmicos, nunca delante de la boquilla, porque el calor de fricción puede sumarse al de las resistencias y desplazar el proceso fuera de ventana sin que lo adviertan los termopares del cilindro.
Errores típicos al inyectar PEEK
- Secar a temperatura o tiempo por debajo de 150 °C y 3–5 h, dejando humedad residual que genera ráfagas y defecto superficial.
- Trabajar con el molde por debajo de su ventana de 160–200 °C, obteniendo piezas con cristalización incompleta e inestabilidad dimensional posterior.
- Usar una inyectada muy pequeña respecto a la capacidad del cilindro, disparando el tiempo de residencia y degradando el material.
- Ignorar la diferencia de contracción entre pared fina y pared gruesa al diseñar piezas con espesores variables, provocando alabeo.
- Atemperar la garganta por debajo de su consigna de 80 °C y condensar humedad sobre la granza ya seca.
- Dejar el material parado en el cilindro caliente durante una parada sin purgar con un material térmicamente estable, con pantalla facial y guantes térmicos, nunca delante de la boquilla.
Preguntas frecuentes sobre moldeo de PEEK
¿Qué temperatura de masa necesita el PEEK?
Se mueve en 360–400 °C. Es de los rangos más altos de cuantos técnicos se inyectan, y exige verificar que el cilindro mantiene ese perfil sin puntos fríos.
¿Por qué el molde tiene que ir tan caliente en PEEK?
Porque entre 160 y 200 °C se completa la cristalización. Con molde frío la pieza sale con cristalización incompleta, menos rígida y con riesgo de seguir moviéndose dimensionalmente después del moldeo.
¿Hay que secar siempre el PEEK antes de inyectar?
Sí. Es higroscópico: se seca a 150 °C durante 3–5 h hasta quedar por debajo de 0,02 % de humedad, siempre con secador deshumidificador, nunca con aire caliente simple.
¿Por qué el PEEK contrae distinto según el espesor de la pieza?
La contracción de moldeo del PEEK va de 0,7–1,8 % y sube con el espesor de la pared. En paredes finas se acerca al extremo bajo; en secciones gruesas, al alto, y aparece diferencia entre el sentido del flujo y el transversal.
¿Qué pasa si el PEEK se queda demasiado tiempo en el cilindro?
Se degrada. Es un material sensible a la degradación térmica, así que conviene mantener la inyectada dentro de la ventana de ocupación del cilindro recomendada y evitar ciclos muy largos con poco material cargado.
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