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PEEK加工：图纸上哪些要求是现实的
2026年9月20日
来源：制造商数据手册和已发布的标准。参见编辑准则。
当缩醛和尼龙的耐温不够，金属又太重或导热太快，而零件还要在蒸汽、溶剂或体液中服役多年时，工程师会选择PEEK。它每公斤的价格也是所替代塑料的许多倍，所以您发送的图纸比平时更重要。
本指南说明加工厂实际上如何处理PEEK，哪些决定会改变价格，以及在询价之前该指定什么。
PEEK是什么
PEEK即聚醚醚酮，属于PAEK家族的半结晶热塑性塑料。让它被选用的这些性能，在不同供应商之间是一致的：
| 性能 | 典型值，未填充 |
|---|---|
| 玻璃化转变温度 | 143 °C |
| 熔点 | 343 °C |
| 持续使用温度 | 约250 °C |
| 23 °C抗拉强度 | 90 to 100 MPa |
| 密度 | 1.30 g/cm³ |
| 吸水率，24小时 | 约0.1% |
| Tg以下热膨胀 | 约47 µm/m·K |
车间里发生的大多数事情，可以用两个数字解释。第一个是143 °C的玻璃化转变：超过这个温度，材料变软，膨胀量骤增，所以一个需要在200 °C保持配合的零件，与室温下的同一零件表现完全不同。第二个是导热率，它很低。切削产生的热量不会通过零件散出，而是进入刀具和切削表面。
PEEK在机床上的表现
经常加工PEEK的加工厂，做法往往相似。
锋利抛光的刀具。 钝的刃口是在摩擦而不是在切削，而摩擦会向一种无法散热的材料中输入热量。加工厂使用大前角、抛光刃槽、专用于塑料的刀具。用过切钢的刀具会把PEEK涂抹开。
排屑重于切削速度。 留在槽里的切屑会熔化并焊在槽壁上。吹气或大流量冷却液是常规做法，深腔分步切削。
应力管理。 挤出的棒材和板材带有冷却过程中形成的内应力。从一侧去除材料，零件就会变形。对于薄壁、深孔和细长零件，加工厂会先粗加工，再退火，然后精加工。
不要尖锐的内角。 PEEK很韧，但尖锐的内角会集中应力，服役中失效的零件通常就坏在这里。一个小圆角在图纸上不花什么，在现场却价值很大。
填充牌号磨损刀具。 玻纤和碳纤有磨蚀性。刀具寿命下降，许多加工厂会分开使用刀具，避免纤维粉尘接触未填充的医疗零件。
可以要求的公差
塑料零件不是换了个标签的金属零件。可供规划的有用数字：
- 一般机加工特征：约±0.05 mm。
- 经退火的碳纤增强型材上的小特征：±0.025 mm，有时略好。
- 薄壁零件的平面度和孔圆度：去应力后更好，夹得太紧则更差。
- 表面粗糙度：Ra 0.8 µm属于正常，配合精加工和合适的刀具可以更细。
然后是温度。PEEK每度的膨胀量大约是钢的四倍。在20 °C下保持±0.025 mm的100 mm特征，到150 °C时变化量可以远超这个公差。如果配合需要在热态下起作用，请说明并给出温度。碳纤增强PEEK的膨胀大约只有未填充的一半，这是它被指定用于夹具和晶圆搬运零件的主要原因之一。
图纸上该写什么
下面六件事决定了报价是有用的，还是充满假设。
- 牌号。 未填充、GF30、CF30、轴承级，或符合ASTM F2026的植入级型材。如果不知道，请给出温度、载荷和介质，让加工厂建议。取舍见我们的牌号对比。
- 使用温度。 持续温度和峰值温度。这会改变牌号和公差的讨论。
- 介质。 蒸汽、溶剂、酸、人体接触或食品接触。这会改变型材和文件。
- 只标关键特征。 只给必须配合的孔标注公差，其余放开。每一个不必要的严公差都会增加工序和检验。
- 薄壁和深孔。 请标明。它们决定报价中是否包含退火循环。
- 文件。 批次证书，ISO 10993或USP Class VI资料，洁净室包装。要提前提出。零件切完之后再补，通常意味着重新切一遍。
加工后的PEEK用在哪里
医疗器械用它做要经历数百次高压灭菌循环的器械手柄、导向件和托盘，以及由植入级型材加工的零件。半导体工厂用碳纤增强牌号做晶圆搬运梳齿、末端执行器、CMP固定环和测试插座，这些都要检测释气和颗粒。石油天然气用它做承受压力和热流体的密封挡圈、阀座和井下绝缘件。流程和实验室设备则在所有流体路径必须保持惰性的地方使用它。
这些零件的共同点是：零件小，数量不大，失效代价高。这也是值得找一家每周加工PEEK的工厂的原因。
选择加工厂
对任何给您的PEEK零件报价的加工厂，值得问的问题：
- 你们多久加工一次PEEK，加工哪些牌号？
- 塑料和填充牌号是否使用独立的刀具？
- 你们有退火炉，还是把去应力外协出去？
- 型材从哪里来，能转交批次证书吗？
- 零件如何清洗和包装？
很快答出这些问题的加工厂，是做过这类活的。把PEEK当作进给速度更低的铝来加工的工厂，交付的零件会在第一次热循环后翘曲。
如果您不想自己进行这一轮搜寻，请发送图纸，我们会把它对接给已经按这种方式作业的加工厂。关于牌号、公差和去应力的决策汇总，请见PEEK上图纸之前要决定的事。
常见问题
PEEK难加工吗？
与金属相比，PEEK很容易切削，但对热和内应力毫不宽容。比起马力，锋利抛光的刀具、良好的排屑，以及薄壁零件的去应力工序更重要。
加工厂在PEEK上能保持多大的公差？
一般特征约为±0.05 mm。碳纤增强型材上经退火的小特征可达±0.025 mm或略好。再严就需要恒温车间和商定好的检测温度。
加工后的PEEK需要退火吗？
型材通常以去应力状态供货。带薄壁、深腔或紧公差孔的零件，通常会在粗加工与精加工之间再退火一次，因为大量去除材料会释放残留的应力。