PEEK(폴리에테르에테르케톤) 가공 방법과 주의사항 – 어떻게 다룰까?

PEEK(폴리에테르에테르케톤)는 고성능 엔지니어링 플라스틱으로,
강도, 내열성, 내화학성이 뛰어나 다양한 산업에서 사용된다.
하지만 그만큼 가공이 쉽지 않다.

"PEEK는 어떻게 절단하고, 가공하며, 접착할 수 있을까?"
"PEEK 가공 시 주의해야 할 점은 무엇일까?"

오늘은 PEEK의 가공 방법과 주의사항을 쉽게 정리해보겠다.

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1. PEEK는 어떻게 절단할까?

PEEK는 강도가 높고 내열성이 뛰어나지만, 가공할 때는 일반 플라스틱보다 더 정교한 절단 기술이 필요하다.

절단 방법

• 밴드쏘(Band Saw), 원형톱(Circular Saw) 사용 → 정밀 절단 가능
• CNC 절단기 → 대량 생산 및 고정밀 가공에 적합
• 워터젯 절단(Water Jet Cutting) → 열 변형 없이 깨끗한 절단 가능

주의할 점

• 고속 절단 시 과열 주의 → PEEK는 열에 강하지만, 마찰열이 너무 높으면 변형될 수 있음
• 절단 후 모서리 다듬기 필요 → 절단면이 거칠어질 수 있으므로 후가공 필수

결론: PEEK는 강도가 높아 일반 플라스틱보다 절단이 어렵지만, 적절한 공구를 사용하면 정밀하게 가공할 수 있다.

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2. PEEK는 어떻게 가공할까?

PEEK는 강성이 높기 때문에 일반적인 플라스틱보다 절삭 가공이 어렵다.
보통 CNC 밀링, 선반 가공, 사출 성형 등의 방법이 사용된다.

(1) CNC 가공

PEEK는 금속과 비슷한 가공 방식을 적용해야 한다.
고속 회전 공구를 사용하면 마찰열이 발생하여 변형될 가능성이 있다.

CNC 가공 시 주의사항

• 절삭 공구는 초경합금(Carbide) 또는 다이아몬드 코팅 사용
• 절삭 속도를 낮추고, 냉각수를 사용하여 과열 방지
• 얇은 부품은 가공 중 휘어질 수 있으므로, 고정 장치를 활용

(2) 사출 성형

PEEK는 고온에서 녹기 때문에 일반적인 플라스틱 사출보다 높은 온도가 필요하다.
보통 **360~400℃**의 온도에서 사출 성형이 진행된다.

사출 성형 시 주의사항

• 금속 몰드 사용 → PEEK의 높은 온도를 견디려면 내열성이 좋은 몰드 필요
• 냉각 속도 조절 → 너무 빠르게 냉각하면 균열이 생길 수 있음

결론: PEEK는 가공 난이도가 높은 소재이므로, 절삭 가공 시 공구 선택이 중요하고, 사출 성형 시 고온 처리가 필요하다.

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3. PEEK는 어떻게 접착할까?

PEEK는 화학적으로 안정적인 소재라서 일반적인 접착제로는 잘 붙지 않는다.
PEEK를 붙이려면 특수한 접착제 또는 열융착 방법을 사용해야 한다.

(1) PEEK 전용 접착제 사용

• 에폭시(Epoxy) 계열 접착제 → 강한 접착력 제공
• 폴리우레탄(PU) 계열 접착제 → 유연성과 내구성이 뛰어남

(2) 표면 처리 후 접착

PEEK는 표면이 매끄러워 접착이 어렵기 때문에 표면을 거칠게 만들어야 한다.

• 샌딩(Sanding) 또는 플라즈마 처리 → 표면을 거칠게 만들어 접착력을 높임
• 프라이머(Primer) 처리 → 접착제와의 친화도를 높여 강한 접착 가능

(3) 열융착(Welding) 방식 사용

PEEK는 고온에서 녹기 때문에, 열을 이용한 접합 방식도 가능하다.

• 초음파 용접(Ultrasonic Welding) → 의료기기, 전자 부품 접합
• 레이저 용접(Laser Welding) → 정밀 부품 접합

결론: PEEK는 일반 접착제로 붙이기 어렵기 때문에, 표면 처리를 하거나 특수 접착제 또는 열융착 방식을 사용해야 한다.

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4. PEEK 가공 시 주의할 점

PEEK는 강한 소재지만, 가공할 때 몇 가지 중요한 점을 신경 써야 한다.

1. 고온 가공 시 변형 주의
   • 절삭 가공 시 마찰열이 발생하면 소재가 변형될 수 있음
   • 냉각수를 사용하여 열을 조절해야 함
2. 얇은 부품은 휘어질 수 있음
   • 가공 중 고정 장치를 활용하여 변형을 방지해야 함
3. 기계적 강도가 높은 만큼 가공 공구 마모 속도 빠름
   • 공구 수명을 고려하여 초경합금 또는 다이아몬드 코팅 공구 사용
4. 접착이 어려우므로 사전 표면 처리 필수
   • 샌딩, 프라이머, 플라즈마 처리 등을 통해 접착력 향상 필요

결론: PEEK는 가공 시 높은 온도와 강도로 인해 일반 플라스틱보다 가공이 까다롭고, 절삭·접착 시 주의가 필요하다.

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5. PEEK의 가공 기술 발전 – 미래에는 더 쉬워질까?

PEEK는 가공이 어려운 소재지만, 최근에는 3D 프린팅 기술 발전으로 더 쉽게 가공할 수 있는 방법이 연구되고 있다.

1. PEEK 3D 프린팅 기술 개발
   • 고온 프린터를 이용하여 정밀한 PEEK 제품 제작 가능
   • 기존 사출 성형보다 자유로운 디자인 가능
2. 신소재 코팅 기술 발전
   • 기존보다 더 가공이 쉬운 변형 PEEK 소재 개발 중
   • 절삭 공구의 수명을 늘리는 코팅 기술 연구
3. 레이저 가공 기술 도입
   • 레이저 절단·가공 기술이 발전하면서 PEEK의 정밀 가공이 더 쉬워짐

결론: PEEK는 여전히 가공이 어려운 소재지만, 3D 프린팅, 레이저 가공 등 새로운 기술이 발전하면서 가공 방식이 점점 쉬워지고 있다.

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PEEK 가공 방법과 주의사항 정리

1. 절단 방법 → 밴드쏘, CNC, 워터젯 절단 사용, 고온 절단 시 변형 주의
2. CNC 가공 → 금속 가공과 유사한 방식, 냉각수 사용 필수
3. 사출 성형 → 360~400℃의 고온에서 작업, 냉각 속도 조절 필요
4. 접착 방법 → 표면 처리 후 PEEK 전용 접착제 또는 열융착 방식 사용
5. 가공 시 주의점 → 고온 변형, 공구 마모, 접착 난이도 등을 고려해야 함

PEEK는 가공이 까다로운 만큼, 적절한 공구와 가공 방법을 선택하는 것이 중요하다.
이제 PEEK 제품을 볼 때, "이거 어떻게 가공했을까?" 하고 한 번쯤 생각해보는 것도 재미있을 것이다.