Il PEEK (polietereterchetone) è un materiale composito ad alte prestazioni ottenuto combinando la resina PEEK con materiali di rinforzo come fibra di carbonio, fibra di vetro e ceramica. I materiali PEEK con maggiore durezza presentano una migliore resistenza ai graffi e all'abrasione, il che li rende adatti alla produzione di parti e componenti resistenti all'usura che richiedono un supporto ad alta resistenza. L'elevata durezza del PEEK gli consente di mantenere la propria forma inalterata anche dopo aver subito sollecitazioni meccaniche e un utilizzo prolungato, il che ne permette un ampio impiego in settori quali quello aerospaziale, automobilistico e medicale.
Per i materiali PEEK, la durezza è un indicatore importante della capacità del materiale di resistere alla deformazione sotto l'azione di forze esterne. La sua durezza ha un impatto decisivo sulle prestazioni e sulle applicazioni. La durezza viene solitamente misurata con la scala Rockwell, in particolare con la scala HRR, adatta per le plastiche di media durezza. Il test è semplice e causa danni minimi al materiale.
Negli standard di prova di durezza Rockwell per i materiali compositi polimerici PEEK, vengono ampiamente utilizzate la scala R (HRR) e la scala M (HRM), tra le quali la scala R è relativamente più comunemente applicata.
Per la maggior parte dei materiali PEEK puri non rinforzati o con basso grado di rinforzo (ad esempio, con contenuto di fibra di vetro ≤ 30%), la scala R è solitamente la scelta preferita. Questo perché la scala R è adatta a plastiche relativamente morbide, mentre la durezza dei materiali PEEK puri generalmente varia da circa HRR110 a HRR120, che rientra nell'intervallo di misurazione della scala R, consentendo una rappresentazione accurata dei loro valori di durezza. Inoltre, i dati ottenuti con questa scala presentano una maggiore universalità nel settore per la prova di durezza di tali materiali.
Per i materiali compositi PEEK ad alto rinforzo (ad esempio, con contenuto di fibra di vetro/fibra di carbonio ≥ 30%), si utilizza spesso la scala M a causa della loro maggiore durezza. La scala M applica una forza di prova maggiore, che può ridurre l'impatto delle fibre di rinforzo sulle indentazioni e risultare in dati di prova più stabili.
La prova di durezza Rockwell dei compositi polimerici PEEK deve essere conforme agli standard ASTM D785 o ISO 2039-2. Il processo principale prevede l'applicazione di un carico specifico tramite un penetratore di diamante e il calcolo del valore di durezza in base alla profondità di indentazione. Durante il processo di prova, è necessario prestare particolare attenzione al controllo della preparazione del campione e dell'ambiente di prova per garantire l'accuratezza del valore del risultato. Durante la prova è necessario tenere conto di due prerequisiti fondamentali:
1. Requisiti del campione: Lo spessore deve essere ≥ 6 mm e la rugosità superficiale (Ra) deve essere ≤ 0,8 μm. Ciò evita la distorsione dei dati causata da uno spessore insufficiente o da una superficie irregolare.
2. Controllo ambientale: Si raccomanda di eseguire i test in un ambiente con una temperatura di 23±2℃ e un'umidità relativa del 50±5%. Le fluttuazioni di temperatura possono influenzare significativamente le letture di durezza dei materiali polimerici come il PEEK.
Le diverse normative prevedono disposizioni leggermente differenti per le procedure di prova, pertanto le basi da seguire devono essere chiaramente definite nelle operazioni effettive.
| Standard di prova | Scala comunemente utilizzata | Carico iniziale (N) | Carico totale (N) | Scenari applicabili |
| ASTM D785 | HRR | 98,07 | 588.4 | PEEK con durezza media (ad esempio, materiale puro, rinforzato con fibra di vetro) |
| ASTM D785 | Gestione delle risorse umane | 98,07 | 980,7 | PEEK ad elevata durezza (ad esempio, rinforzato con fibra di carbonio) |
| ISO 2039-2 | HRR | 98,07 | 588.4 | In conformità con le condizioni di prova della scala R nella norma ASTM D785 |
La durezza di alcuni materiali compositi in PEEK rinforzato può addirittura superare i 50 HRC. È necessario testarne le proprietà meccaniche esaminando parametri quali resistenza alla trazione, resistenza alla flessione e resistenza all'urto. Per garantire la stabilità della qualità e delle prestazioni, nonché la sicurezza e l'affidabilità delle applicazioni nei settori di riferimento, è opportuno condurre test standardizzati in conformità con le normative internazionali come ISO e ASTM.
Data di pubblicazione: 29 ottobre 2025
