PEEK-Ventilsitz: Ein Überblick
Ein Ventilsitz aus PEEK (Polyetheretherketon) ist eine wichtige Komponente von Ventilen und wird aus einem hochleistungsfähigen Spezialkunststoff gefertigt. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften findet er breite Anwendung in anspruchsvollen Bereichen wie der Erdöl- und Chemieindustrie, der Halbleiterindustrie und der Luft- und Raumfahrt, wo hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit gefordert sind.
Hauptmerkmale von PEEK-Ventilsitzen
PEEK-Ventilsitze weisen bemerkenswerte Eigenschaften auf. Sie bieten eine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit und sind für den Dauerbetrieb bei Temperaturen bis zu … geeignet.260 °C, wobei die kurzfristige Ausdauer sogar überstieg300 °CMechanisch weisen sie eine hohe Festigkeit und Steifigkeit auf, mit einer Zugfestigkeit im Bereich zwischen …90-100 MPaund eine Biegefestigkeit von120-130 MPaDies trägt zu einer ausgezeichneten Verschleiß- und Kriechfestigkeit bei. Das Material weist einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf, typischerweise zwischen …0,3 und 0,4PEEK bietet gute Selbstschmiereigenschaften und ermöglicht so den Betrieb auch ohne Ölschmierung. Chemisch ist PEEK gegenüber einer Vielzahl von Chemikalien, darunter Säuren, Laugen und organische Lösungsmittel, stabil, kann jedoch von starken oxidierenden Säuren wie konzentrierter Schwefel- und Salpetersäure angegriffen werden. Darüber hinaus weisen PEEK-Ventilsitze eine hohe Dimensionsstabilität bei geringer Wärmeausdehnung, eine hohe Flammwidrigkeit (UL94 V-0) und eine ausgezeichnete Hydrolysebeständigkeit auf. Dies ermöglicht einen langfristig stabilen Betrieb in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hohem Druck in Dampf oder Wasser.250 °C.
Vergleich mit PTFE-Ventilsitzen
Im Vergleich zu PTFE-Ventilsitzen (Polytetrafluorethylen), einem weiteren gängigen Dichtungsmaterial, bietet PEEK deutliche Vorteile und Nachteile. PEEK zeichnet sich durch eine wesentlich höhere mechanische Festigkeit aus, mit einer Zugfestigkeit von ca. 162 MPa gegenüber 20–30 MPa bei PTFE. Dadurch ist PEEK widerstandsfähiger gegen Verformung unter Last, ein Phänomen, das bei PTFE als „Kaltfließverhalten“ bekannt ist. PEEK bietet zudem in der Regel eine höhere Verschleißfestigkeit. Obwohl PTFE in einem breiteren Temperaturbereich (-260 °C bis 260 °C) eingesetzt werden kann als PEEK (z. B. -70 °C bis 250 °C oder -25 °C bis 260 °C, je nach Quelle), behält PEEK seine mechanische Festigkeit bei höheren Temperaturen oft besser bei. PTFE hingegen besitzt einen außergewöhnlich niedrigen Reibungskoeffizienten (0,04–0,05) und bietet eine unübertroffene chemische Beständigkeit, da es gegenüber nahezu allen Chemikalien praktisch inert ist, während PEEK anfällig für starke oxidierende Säuren ist. Ein weiterer Unterschied liegt im Preis, da PEEK teurer ist als PTFE.
Die Auswahlrichtlinien legen nahe, dassPEEK ist die zuverlässigere Wahl für Anwendungen mit hohen Temperaturen, hohem Druck und erheblicher mechanischer Beanspruchung.beispielsweise in Öl- und Gaspipelines oder Hochleistungskompressoren.PTFE eignet sich oft besser, wenn extreme chemische Beständigkeit, hohe Reinheit oder Antihafteigenschaften von größter Bedeutung sind.beispielsweise im Bereich des chemischen Transfers oder in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.
Primäre Anwendungsgebiete
PEEK-Ventilsitze finden in verschiedenen Branchen wichtige Anwendungen.Öl- und GasübertragungSie werden in Absperrschiebern und Kugelhähnen eingesetzt und halten rauen Bedingungen wie sauren Medien, hohen Drücken (über 150 MPa) und starken Temperaturschwankungen stand.Halbleiter- und ElektronikindustrieAufgrund ihrer hohen Reinheit, geringen Ausgasung und hervorragenden Isolationseigenschaften werden sie in Ventilen für Reinstgas- und Chemikalienversorgungssysteme eingesetzt. Ihre Ungiftigkeit, die Einhaltung von Gesundheitsstandards und ihre Beständigkeit gegenüber wiederholter Dampfsterilisation machen sie geeignet für Ventile in …Medizinprodukte, Gesundheitswesen und LebensmittelverarbeitungAusrüstung. Darüber hinaus werden sie verwendet inLuft- und Raumfahrt- sowie Automobilindustriefür Komponenten rund um Motoren und Kraftstoffsysteme, bei denen Gewichtsreduzierung und Hochtemperaturleistung von entscheidender Bedeutung sind.
Verarbeitung und Herstellung
PEEK-Ventilsitze werden hauptsächlich mit zwei Verfahren hergestellt.Spritzgusseignet sich für die Serienfertigung komplexer Teile und bietet Effizienz, vergleichsweise niedrige Kosten und gute Maßgenauigkeit.CNC-BearbeitungDie Verarbeitung von PEEK-Stäben oder -Rohren eignet sich besser für Kleinserienfertigung, kundenspezifische Anpassungen oder Prototypenbau. Aufgrund des hohen Schmelzpunkts von PEEK (334 °C) erfordert die Verarbeitung spezielle Anlagen und eine strenge Prozesskontrolle, wie beispielsweise eine Vortrocknung, um die Leistungsfähigkeit des Endprodukts zu gewährleisten.
Veröffentlichungsdatum: 31. Oktober 2025