Unverstärkte KetaSpire®-Typen weisen typischerweise eine Glasübergangstemperatur von etwa 147–150 °C und eine Wärmeformbeständigkeit (HDT) von etwa 157–160 °C unter einer Belastung von 1,82 MPa auf; Bei Sorten, die mit 30 % Glas- oder Kohlefaser verstärkt sind, kann die HDT unter bestimmten Proben- und Glühbedingungen etwa 315 °C erreichen.
Daher bedeutet die Tatsache, dass das Material einen Schmelzpunkt von 340–343 °C hat, nicht, dass daraus hergestellte Teile einem langfristigen Belastungsbetrieb bei Temperaturen nahe diesem Niveau standhalten können. Die Dauerbetriebstemperatur muss unter Berücksichtigung der spezifischen Sorte, Belastung, Dauer, Umgebung, Teilegeometrie und zulässigen Verformung bestimmt werden.
4. Compliance und Validierung sind ebenfalls Teil der Materialkosten
Lebensmittelkontakt-, Luft- und Raumfahrt-, Medizin- und Elektroanwendungen erfordern in der Regel die Überprüfung von Vorschriften oder Testergebnissen auf der Grundlage spezifischer Qualitäten, Probendicken und Endverwendungsanforderungen.
In den Herstellerrichtlinien sind Testinformationen aufgeführt – darunter FDA, ISO 10993, UL, militärische Spezifikationen und Luft- und Raumfahrtnormen – für ausgewählte KetaSpire®-Typen. Sie weisen jedoch auch ausdrücklich darauf hin, dass sich der Status der behördlichen Registrierung und Genehmigung ändern kann und die neuesten Informationen vor der formellen Antragstellung mit Solvay bestätigt werden sollten. Das bedeutet, dass die Einhaltung von Vorschriften nicht zu sehr in einer pauschalen Aussage wie „PEEK ist zertifiziert“ vereinfacht werden kann.
Ingenieurprojekte erfordern eine detaillierte Abstimmung von Materialqualitäten, Testmethoden, Probendicken, Betriebsumgebungen, Teilfunktionen und Zielvorschriften. Auch das umfassende System aus Materialversorgung, technischem Support, Anwendungstests und Dokumentationsmanagement ist integraler Bestandteil der Wertschöpfung von Hochleistungswerkstoffen.
Die Hitzebeständigkeit, Flammwidrigkeit, geringe Rauchemission und die Beständigkeit gegen Luft- und Raumfahrtflüssigkeiten machen KetaSpire® PEEK zu einem geeigneten Kandidaten für Luft- und Raumfahrtkomponenten. Herstellerrichtlinien liefern Testergebnisse – wie FAR 25.853 vertikale Verbrennung, Rauchdichte, Emission toxischer Gase und Wärmeabgabe – für bestimmte Qualitäten bei definierten Probendicken. Bestimmte getestete Qualitäten haben unter den angegebenen Bedingungen bestanden.
Obwohl diese Daten eine vorläufige Materialprüfung für bestimmte Projekte unterstützen, können sie nicht auf die Behauptung reduziert werden, dass „das gesamte KetaSpire® PEEK-Sortiment FST-zertifiziert ist“. Bei Luft- und Raumfahrtprojekten ist immer noch eine Stück-für-Stück-Verifizierung auf der Grundlage der Zielgüte, der Teiledicke, der Kundenspezifikationen, der Komponentenanwendung und der aktuellsten Compliance-Dokumentation erforderlich.
II. Um zu beurteilen, ob PEEK teuer ist, ist eine Analyse der gesamten Lebenszykluskosten erforderlich.
Betrachtet man allein den Preis pro Kilogramm, handelt es sich bei PEEK tatsächlich um ein hochpreisiges Material.
Bei der Auswahl technischer Materialien liegt der wahre Vergleich jedoch in den Gesamtkosten, die mit einem Teil verbunden sind – von der Herstellung über die Montage, den Betrieb, die Wartung bis hin zur eventuellen Entsorgung.
Dies lässt sich wie folgt zusammenfassen:
Gesamtlebenszykluskosten = Materialkosten + Verarbeitungskosten + Montagekosten + Energieverbrauch + Wartungs- und Austauschkosten + Ausfallzeitverluste + Kosten im Zusammenhang mit Ausfallrisiken
Wenn herkömmliche Materialien die Anforderungen hinsichtlich Temperatur, Belastung und Lebensdauer zuverlässig erfüllen können, ist der Einsatz von PEEK oft unnötig.
Wenn herkömmliche Materialien jedoch anfällig für Erweichung, Kriechen, Rissbildung, Verschleiß, chemische Korrosion oder Dimensionsinstabilität sind, was zu häufigen Wartungsarbeiten, Verunreinigungen, Unterbrechungen der Produktionslinie oder hohen Ausschussraten führt, stellt der Stückpreis des Materials möglicherweise nur einen kleinen Bruchteil der tatsächlichen Kosten des Projekts dar.
Ob sich PEEK „lohnt“, hängt letztlich von seiner Fähigkeit ab, ein Problem zu lösen, das andernfalls höhere Kosten verursachen würde.
