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PEEK 가공: 도면에서 현실적으로 지정할 수 있는 것

2026년 9월 20일

출처: 제조사 데이터시트와 공개된 규격. 편집 원칙을 참고하세요.

PEEK는 아세탈과 나일론이 온도 한계에 이르렀을 때, 금속이 너무 무겁거나 열을 너무 잘 전달할 때, 그리고 부품이 스팀, 용제, 체액 속에서 수년간 버텨야 할 때 엔지니어가 선택하는 플라스틱입니다. 동시에 대체하는 플라스틱보다 kg당 가격이 몇 배 비싸기 때문에, 보내시는 도면이 평소보다 더 중요합니다.

이 가이드는 가공업체가 PEEK로 실제로 무엇을 하는지, 어떤 결정이 가격을 바꾸는지, 견적을 요청하기 전에 무엇을 지정해야 하는지를 다룹니다.

PEEK란

PEEK는 폴리에터에터케톤으로, PAEK 계열의 반결정성 열가소성 수지입니다. 이 소재가 지정되는 이유가 되는 물성은 공급업체가 달라도 일관됩니다.

물성	일반 값, 무충진
유리 전이 온도	143 °C
융점	343 °C
연속 사용 온도	약 250 °C
23 °C 인장 강도	90 to 100 MPa
밀도	1.30 g/cm³
흡수율, 24시간	약 0.1%
Tg 이하 열팽창	약 47 µm/m·K

작업장에서 일어나는 일의 대부분은 두 숫자로 설명됩니다. 첫째는 143 °C의 유리 전이입니다. 이 온도를 넘으면 소재가 부드러워지고 팽창이 급증하므로, 200 °C에서 끼워 맞춤을 유지해야 하는 부품은 상온에서의 같은 부품과 전혀 다르게 거동합니다. 둘째는 낮은 열전도율입니다. 절삭열이 부품을 통해 빠져나가지 못하고 공구와 절삭면으로 들어갑니다.

기계 위에서 PEEK의 거동

PEEK를 정기적으로 가공하는 업체는 대체로 같은 방식으로 작업합니다.

날카롭게 연마한 공구. 무딘 인선은 절삭하지 않고 문지르며, 문지름은 열을 방출하지 못하는 소재에 열을 넣습니다. 큰 경사각, 연마한 플루트, 플라스틱 전용으로 관리한 공구를 씁니다. 강철을 가공한 공구는 PEEK를 문질러 번지게 합니다.

절삭 속도보다 칩 배출. 슬롯에 머문 칩은 녹아서 벽에 달라붙습니다. 에어 블로우나 다량의 절삭유가 일반적이고, 깊은 포켓은 단계적으로 가공합니다.

응력 관리. 압출 봉재와 판재에는 냉각 과정에서 생긴 내부 응력이 있습니다. 한쪽에서 소재를 제거하면 부품이 움직입니다. 얇은 벽, 깊은 보어, 길고 가는 부품은 황삭하고 어닐링한 다음 정삭합니다.

날카로운 내측 모서리 금지. PEEK는 강인하지만 날카로운 내측 모서리에는 응력이 집중되고, 사용 중에 파손되는 부품은 대개 그곳에서 파손됩니다. 작은 반경은 도면에서는 비용이 들지 않고 현장에서는 큰 차이를 만듭니다.

충진 그레이드는 공구를 마모시킵니다. 유리섬유와 탄소섬유는 연마성이 있습니다. 공구 수명이 줄고, 많은 업체가 섬유 가루가 무충진 의료 작업에 닿지 않도록 공구를 따로 둡니다.

요청할 수 있는 공차

플라스틱 부품은 이름만 다른 금속 부품이 아닙니다. 계획할 때 쓸 만한 수치는 다음과 같습니다.

• 일반 가공 형상: ±0.05 mm 정도.
• 어닐링한 탄소섬유 강화 소재의 작은 형상: ±0.025 mm, 때로는 약간 더 좋은 값.
• 얇은 부품의 평면도와 보어 진원도: 응력 제거 후 개선되고, 강하게 클램핑하면 나빠집니다.
• 표면 마감: Ra 0.8 µm이 일반적이며, 정삭 패스와 적절한 공구로 더 곱게 할 수 있습니다.

그다음은 온도입니다. PEEK는 온도 1도당 강철보다 약 4배 더 팽창합니다. 20 °C에서 ±0.025 mm로 관리된 100 mm 형상은 150 °C에서 그 공차를 크게 벗어날 수 있습니다. 끼워 맞춤이 뜨거운 상태에서 작동해야 한다면 그 사실과 온도를 명시하세요. 탄소섬유 강화 PEEK는 무충진의 약 절반만 팽창하며, 지그와 웨이퍼 핸들링 부품에 지정되는 주된 이유 중 하나입니다.

도면에 적을 내용

견적이 유용하게 돌아올지, 가정투성이로 돌아올지는 다음 여섯 가지가 결정합니다.

1. 그레이드. 무충진, GF30, CF30, 베어링 그레이드, 또는 ASTM F2026 임플란트 그레이드 소재. 모르겠으면 온도, 하중, 접촉 매질을 알려 주고 업체가 제안하도록 하세요. 장단점은 그레이드 비교에서 다룹니다.
2. 사용 온도. 연속 온도와 최고 온도. 그레이드와 공차에 대한 논의가 달라집니다.
3. 접촉 매질. 스팀, 용제, 산, 인체 접촉, 식품 접촉. 소재와 서류가 달라집니다.
4. 중요한 형상만. 끼워 맞춰야 하는 보어에만 공차를 주고 나머지는 열어 두세요. 필요 없는 엄격한 형상은 패스와 검사를 늘립니다.
5. 얇은 벽과 깊은 보어. 표시하세요. 견적에 어닐링 사이클이 들어가는지를 결정합니다.
6. 서류. 로트 증명서, ISO 10993 또는 USP Class VI 자료, 클린룸 포장. 처음에 요청하세요. 부품을 깎은 뒤에 추가하려면 대개 다시 깎아야 합니다.

가공된 PEEK가 쓰이는 곳

의료기기에서는 수백 번의 오토클레이브를 거치는 기구 핸들, 가이드, 트레이와 임플란트 그레이드 소재로 깎은 부품에 쓰입니다. 반도체 팹에서는 웨이퍼 핸들링 콤, 엔드 이펙터, CMP 리테이닝 링, 테스트 소켓에 탄소섬유 강화 그레이드를 쓰며, 아웃가스와 파티클을 검사합니다. 석유 및 가스에서는 압력과 고온 유체를 받는 씰 백업 링, 밸브 시트, 다운홀 절연체에 쓰입니다. 공정 및 실험 장비에서는 유체 경로가 불활성이어야 하는 모든 곳에 씁니다.

이들의 공통점은 부품이 작고, 수량이 적으며, 고장 나면 손실이 크다는 것입니다. 매주 PEEK를 가공하는 업체를 찾을 가치가 있는 이유이기도 합니다.

업체 고르기

PEEK 부품을 견적하는 모든 업체에 물어볼 만한 질문은 다음과 같습니다.

• PEEK를 얼마나 자주, 어떤 그레이드로 가공하시나요?
• 플라스틱용, 그리고 충진 그레이드용 공구를 따로 두시나요?
• 어닐링 오븐이 있나요, 아니면 응력 제거를 외주로 하시나요?
• 소재는 어디에서 오고, 로트 증명서를 전달할 수 있나요?
• 부품은 어떻게 세척하고 포장하나요?

이 질문에 빠르게 답하는 업체는 해 본 경험이 있습니다. PEEK를 이송 속도만 낮춘 알루미늄처럼 다루는 업체는 첫 열 사이클 뒤에 휘어지는 부품을 납품합니다.

그 탐색을 직접 하고 싶지 않으시다면 도면을 보내 주세요. 이미 이런 방식으로 작업하는 업체와 연결해 드립니다. 그레이드, 공차, 응력 제거에 대한 결정을 한곳에서 보시려면 PEEK를 도면에 올리기 전에 결정할 것을 참고하세요.

자주 묻는 질문

이어서 읽기

• PEEK를 도면에 올리기 전에 결정할 것
• PEEK 가공 부품에서 현실적인 공차란