Beide für hohe Temperaturen. Ganz verschiedene Einsätze. Der Preis zählt.

PEEK, und zwar deutlich. Es widersteht bei mäßigen Temperaturen praktisch allen gängigen Lösemitteln, Säuren und Laugen und kommt der chemischen Trägheit des PTFE nahe, ohne seine Festigkeit einzubüßen. Ultem ist nur mäßig beständig: Viele gewöhnliche Lösemittel greifen es an – Aceton, DMSO, DMF –, ebenso längerer Kontakt mit starken Laugen. In der Chemie ist PEEK deshalb die Voreinstellung; in Elektronik und Medizin, wo der Kontakt mit Chemikalien begrenzt bleibt, genügt oft Ultem.

Beträchtlich. Der Rohling aus ungefülltem PEEK kostet 120 bis 180 USD je Kilo, der aus ungefülltem Ultem 50 bis 90. Medizinisches PEEK, das PEEK-OPTIMA von Invibio, liegt über 300 oder 400 USD, medizinisches Ultem 2300 bei 80 bis 120. Für dasselbe Teil kostet die PEEK-Ausführung meist das Zwei- bis Dreifache. Rechtfertigen Sie den Aufpreis nur, wenn die Anwendung seine höhere Temperatur- oder Chemikalienbeständigkeit wirklich braucht.

PEEK ist teilkristallin: Seine Ketten ordnen sich in kristallinen Bereichen, die das Licht streuen und den Werkstoff undurchsichtig machen. Ultem ist amorph, die Ketten liegen ungeordnet, es gibt also keine Kristalle, die das Licht streuen – daher der von Natur aus durchsichtige Bernsteinton. Derselbe Unterschied erklärt auch, warum PEEK mehr Temperatur aushält, denn die kristallinen Bereiche erweichen erst später, und warum es Chemikalien besser widersteht, denn Kristalle sind weniger durchlässig.

Fast immer, ja. PEEK-OPTIMA von Invibio ist das übliche implantierbare Polymer für Wirbelsäulencages, orthopädische Komponenten und Dentalaufbauten. Es erfüllt die ISO 10993, und es gibt Implantatqualitäten mit 510(k)-Freigabe der FDA. Ultem ist nach USP-Klasse VI biokompatibel, wird für dauerhafte Implantate aber selten genommen – die bessere Langzeit-Biostabilität des PEEK gibt den Ausschlag. Für chirurgische Instrumente, die nicht implantiert werden, genügt Ultem und kostet weit weniger.

Beide lassen sich wie technische Kunststoffe mittlerer Schwierigkeit zerspanen. PEEK hat mit 143 °C die niedrigere Glasübergangstemperatur, schneidet also kühl, ohne zu erweichen, und verzeiht bei Vorschub und Schnittgeschwindigkeit ein wenig. Ultem mit einem Tg von 217 °C bleibt in der Bearbeitung ebenfalls stabil. Beiden bekommt dasselbe: scharfe Werkzeuge, mäßige Schnittgeschwindigkeiten von 150 bis 200 m/min, etwas Luft oder Wasser als Kühlung und regelmäßiges Abführen der Späne. Die glasgefüllten Varianten nehmen das Werkzeug stärker mit; dort greift man besser zu polykristallinem Diamant.

Beide lassen sich im FDM-Verfahren drucken, auf Hochtemperaturdruckern wie der Stratasys Fortus oder der Roboze ARGO. PEEK verlangt Sondermaschinen: Bauraum über 160 °C, Druckbett bei 200 °C, Düse über 400 °C. Ultem ist zugänglicher und druckt auf Maschinen mit 140 °C Bauraum. Für Prototypen ist FDM-Ultem gängig, FDM-PEEK dagegen Sache eines Spezialdienstleisters. SLS und MJF von PEEK und Ultem kommen auf, sind aber noch nicht ausgereift. Zerspant liefern wir beide Werkstoffe.