PEEK 플라스틱

PEEK 플라스틱이란 무엇인가요？

PEEK(폴리에테르에테르케톤)는 고성능 특수 엔지니어링 플라스틱으로서, 내열성, 고강도, 내화학성 등 우수한 물성을 두루 갖추고 있습니다. "플라스틱으로 강철/티타늄을 대체하는" 핵심 소재로 자리매김하고 있습니다. JLC3DP는 PEEK를 3D 프린팅할 수 있는 능력을 갖춘 몇 안 되는 제조 서비스 제공업체 중 하나입니다.

PEEK 응용 분야

현재 PEEK는 저고도 경제, 로봇공학, 자동차, 전자·반도체 등 다양한 산업 분야에 널리 적용되고 있습니다. 앞으로는 소재 복합화, 공정 표준화, 전용 장비 개발, 원가 최적화 등의 방향으로 발전이 가속화될 것으로 예상됩니다.

PEEK의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

1. 휴머노이드 로봇: 경량성과 고성능이라는 핵심 장점을 바탕으로, PEEK는 로봇 관절 기어, 센서 하우징, 모터 절연 부품 등에 널리 사용됩니다.

2. 저고도 경제(eVTOL): 알루미늄 합금을 대체하여 40%의 경량화를 달성함으로써 비행 지속 시간을 개선할 수 있으며, 고온 엔진 부품에도 적합합니다.

PEEK 플라스틱의 특성

가격: $3.00부터

기술: FDM(융합 적층 모델링)

제작 시간: 96시간부터(대형 부품 또는 대량 주문의 경우 달라질 수 있음)

색상: 갈색

공차: ±0.3mm(100mm 이내) 또는 ±0.4%(100mm 초과)

권장 벽 두께: > 1.6mm

최대 제작 크기: 580mm x 480mm x 480mm

최소 제작 크기: 30mm x 30mm x 10mm

열변형온도: 144℃(ISO 75-f, 1.8 MPa)

장점: 내열성, 높은 강도 및 강성, 우수한 내화학성, UL94 V0 등급의 난연성.

특징: 질감이 있는 표면으로, 비교적 거친 외관을 지닙니다.

응용 분야: 로봇 구조 부품, 항공기 구조 부품, 고온 부품, 항공 브래킷, 모션 가이드, 신에너지 차량 조립 부품 등에 적합합니다.

FDM PEEK의 제조 특성

PEEK 가공에 내재된 기술적 복잡성과 높은 비용, 그리고 FDM(융합 적층 모델링) 기술의 특성상, 3D 프린팅된 PEEK 부품에서는 아래와 같은 공정상의 한계가 나타날 수 있습니다. 이는 소재 및 제조 공정에 내재된 특성이며, 제작상의 결함이나 품질 결함이 아니라는 점을 유의하시기 바랍니다.​ 따라서 이러한 현상은 일반적인 품질 클레임의 범위에 해당하지 않습니다.

이러한 PEEK 부품은 기능적 용도로는 충분히 적합하고 신뢰할 수 있으나, 미적 요건이 중요한 부품의 경우 샌딩, 프라이머 도포, 도장 또는 전문 마감 처리 등의 후가공 기법을 통해 원하는 최종 외관으로 다듬을 수 있습니다.

1. 색상 편차

3D 프린팅은 층을 쌓아 올리는 방식으로 진행되므로, 각 층마다 서로 다른 열이력(가열 및 냉각 프로파일)을 가지게 됩니다. 하부 층은 여러 번의 열 사이클을 거칠 수 있는 반면, 상부 층은 더 빠르게 냉각됩니다. 벽 두께가 균일하지 않으면 열 분포가 고르지 않게 될 수도 있습니다. 이러한 열이력의 차이는 결정화도 편차를 더욱 증가시켜, 부품 표면 또는 층 사이에 색상 차이를 유발합니다.

2. 하부 표면 외관

PEEK는 343℃의 높은 융점을 가지고 있습니다. 프린팅 초기에는 소재가 완전히 용융되지 않을 수 있습니다. 전체 프린팅 시간 및 툴패스 순서로 인해 하부 층이 가장 오랫동안 열에 노출되며, 그 결과 결정화도가 높아져 회백색 외관을 띠게 됩니다.

3. Z축 적층선

FDM은 층을 하나씩 쌓아 올리는 제조 방식입니다. 각 층의 소재가 냉각 및 경화된 후, 다음 층이 그 표면 위에 용융되어 융착됩니다. 두 층 사이의 접합면은 사출 성형 부품처럼 완전히 일체화된 구조를 형성할 수 없으며, 이러한 층 사이의 경계를 Z축 심(Z-axis seam)이라고 합니다. PEEK의 고온 특성으로 인해 FDM 프린팅에서의 층간 결합은 PLA/ABS와 같은 일반 플라스틱보다 훨씬 더 어려우며, 이로 인해 Z축 적층선이 눈에 띄게 더 뚜렷해집니다.

PEEK 기계적 물성