PEEK - Polyéther Éther Cétone

Le PEEK (polyéther éther cétone) est un thermoplastique semi-cristallin de la famille des polyaryléthercétones (PAEK). Il est classé comme ultra-haute performance parce qu'il fonctionne en continu à des températures allant jusqu'à 260 °C, résiste à pratiquement tous les produits chimiques connus sauf l'acide sulfurique concentré, est intrinsèquement résistant au feu (UL 94 V-0), est biocompatible pour les implants médicaux permanents, et résiste aux radiations et à la stérilisation répétée. Le PEEK peut remplacer les métaux tels que l'acier inoxydable, le titane et l'aluminium dans les applications aéronautiques, médicales et industrielles les plus exigeantes.

Syntex America fournit un portefeuille complet de grades PEEK comprenant le PEEK non chargé pour les implants médicaux et le traitement chimique, le PEEK renforcé fibres de carbone (10–30 % FC) pour les composants structurels aéronautiques et les applications de roulements, le PEEK renforcé fibres de verre (10–30 % FV) pour les applications électriques et structurelles, les grades roulement et usure contenant du PTFE et du graphite pour les applications autolubrifiantes, et le PEEK de grade médical/implantable fabriqué dans des conditions BPF avec conformité ASTM F2026 pour les implants chirurgicaux permanents.

Le PEEK est largement utilisé dans les dispositifs médicaux implantables permanents en raison de sa biocompatibilité (USP Classe VI, ISO 10993), de sa radiotransparence (transparent aux rayons X et à l'imagerie CT) et de son module d'élasticité ajustable qui peut se rapprocher de l'os cortical (réduisant l'effet de stress shielding par rapport au titane). Les applications médicales courantes comprennent les cages de fusion rachidienne (dispositifs intersomatiques), les plaques de reconstruction crânienne, les piliers d'implants dentaires, les plaques et vis de fixation de traumatismes, et les instruments chirurgicaux arthroscopiques. Le PEEK de grade médical est fabriqué dans des conditions BPF avec une traçabilité complète par lot conformément à la norme ASTM F2026.

Le PEEK nécessite des équipements de transformation haute température spécialisés. L'injection utilise des températures de masse fondue de 370–400 °C et des températures de moule de 175–200 °C. Les machines d'injection standard nécessitent des fourreaux, vis et composants de canaux chauds dimensionnés pour ces températures. Un pré-étuvage (3 heures à 150 °C) est recommandé pour une qualité de surface optimale. La température du moule est critique : des températures inférieures à 175 °C produisent des pièces amorphes avec une résistance chimique et des propriétés d'usure réduites. Le PEEK peut également être usiné à partir de demi-produits extrudés ou transformé par fabrication additive à l'aide d'imprimantes 3D haute température spécialisées.

Le PEEK offre jusqu'à 70 % de réduction de poids par rapport à l'acier inoxydable et environ 45 % par rapport au titane tout en maintenant des performances comparables ou supérieures dans de nombreuses applications. Contrairement aux métaux, le PEEK est intrinsèquement résistant à la corrosion, élimine le couplage galvanique dans les assemblages multi-matériaux, offre une excellente résistance en fatigue et est transparent aux ondes radar (permettant son utilisation dans les structures de radôme). En aéronautique, le PEEK remplace les consoles en aluminium, les fixations en titane et les coussinets en acier. Dans le secteur pétrolier et gazier, le PEEK remplace les composants en Inconel et Hastelloy dans les outils de fond de puits. Le coût total de possession est souvent inférieur à celui des métaux lorsque l'on considère les économies de poids, l'élimination de la corrosion et les intervalles de maintenance prolongés.