Přemýšlel jsem, co dělá nahlédnutí Injekční formování tak zvláštní? Tento vysoce výkonný proces je životně důležitý v průmyslových odvětvích, jako je Aerospace a Medical. Peekova výjimečná síla a odolnost proti teplu ji oddělí.
V tomto blogu se dozvíte PEEK injekční formování, jeho výhody a jeho význam v různých odvětvích.
Co je to nahlédnutí plastu?
Peek, zkratka pro polyethertether ketone , je vysoce výkonný termoplastický termoplastický, který vzal výrobní svět bouří. Co je však přesně tento materiál a co ho odlišuje od jiných plastů? Pojďme se ponořit a prozkoumat fascinující svět Peek.
Chemická struktura a složení
Ve svém jádru se Peek může pochlubit jedinečnou chemickou strukturou, která mu dává pozoruhodné vlastnosti. Patří do rodiny Paek (Polyaryletherthetheton), která je známá svou výjimečnou silou a stabilitou. Páteř Peek se skládá z opakujících se jednotek ether a ketonových skupin, jak je znázorněno na obrázku níže:
Toto výrazné uspořádání molekul umožňuje Peek udržovat jeho integritu i za extrémních podmínek. Vydrží vysoké teploty, odolává chemikáliím a snáší mechanické napětí jako žádný jiný.
Srovnání s jinými vysoce výkonnými termoplastikami
Když se naskládá proti jiným vysoce výkonným termoplastům, Peek skutečně svítí. Podívejte se na tuto porovnávací tabulku:
| Property | Peek | PEI | PPSU | PPS |
| Pevnost v tahu (MPA) | 90-100 | 85-105 | 75-85 | 65-75 |
| Nepřetržitá teplota (° C) | 250 | 170 | 180 | 220 |
| Chemická odolnost | Vynikající | Dobrý | Dobrý | Vynikající |
| Nosit odpor | Vynikající | Dobrý | Dobrý | Dobrý |
Typy peek
Ne všechny peek je vytvořen stejný. Výrobci vyvinuli různé známky a formulace, aby vyhovovaly konkrétním potřebám. Zde je rychlý přehled hlavních typů:
Nepřipravený peek : Toto je nejčistší forma Peek, bez přísad nebo posílení. Nabízí nejvyšší úroveň chemické odolnosti a je ideální pro aplikace, kde je čistota zásadní.
PEEK naplněný sklem (GF30 Peek) : Jak napovídá název, tento typ zahrnuje 30% skleněná vlákna a zvyšuje jeho mechanické vlastnosti. Poskytuje zvýšenou tuhost a rozměrovou stabilitu, takže je vhodná pro strukturální komponenty.
Peek naplněný uhlíkem (CF30 Peek) : S 30% vyztužení z uhlíkových vláken, CF30 Peek přebírá sílu a rigiditu na další úroveň. Je to volba pro aplikace, které vyžadují nejvyšší výkon.
PVX Black Peek : Tato specializovaná třída kombinuje výhody nahlédnutí s přidanou výhodou nízkého tření a zlepšenou odolností proti opotřebení. Je ideální pro pohyblivé díly a dynamické aplikace.
Kromě těchto standardních typů mohou výrobci také přizpůsobit PEEK tak, aby splňoval specifické požadavky. Od statických disipativních vlastností po detekovatelnost kovu a rentgenu jsou možnosti nekonečné.
Vlastnosti peek
Pokud jde o vysoce výkonné plasty, Peek vyniká z davu. Díky jeho jedinečné kombinaci vlastností z něj činí skutečný inženýrský zázrak. Pojďme se blíže podívat na to, co dělá Peek tak zvláštním.
Mechanické vlastnosti
Peek je známý svou výjimečnou mechanickou pevností. Dokáže zvládnout nejtěžší zatížení bez rozbití potu.
Pevnost v tahu : Peek se může pochlubit působivou pevností v tahu až do 100 MPa. To je silnější než mnoho kovů!
Flexirální modul : S modulem ohybu v rozmezí od 3,8 do 4,3 GPA nabízí Peek vynikající tuhost. Udržuje svůj tvar i při extrémním stresu.
Tvrdost : Peekova tvrdost je hodnocena na 85-95 na stupnici Rockwell M. Odolává opotřebení a roztržení jako šampion.
Tepelné vlastnosti
Jednou z nejpozoruhodnějších funkcí Peek je jeho schopnost odolat extrémních teplotách. Zde je rychlý přehled o jejích tepelných vlastnostech:
Bod tání : Peek má bod tání 343 ° C (649 ° F). To je dost horké na to, aby zvládla většinu průmyslových aplikací.
Teplota přechodu skla : teplota přechodu skleněného přechodu na pohled je kolem 143 ° C (289 ° F). Udržuje své mechanické vlastnosti i při zvýšených teplotách.
| Peek 450 g neobsazený | Peek 90GL30 GF30% | Peek 450CA30 ** CF30% ** | Peek 150G903 ** Black ** ** |
|
| Fyzikální | Hustota (g/cm3) | 1.30 | 1.52 | 1.40 | 1.30 |
| Míra smršťování (%) | 1 až 1,3 | 0,3 až 0,9 | 0,1 až 0,5 | 1 až 1,3 |
|
| Tvrdost pobřeží (d) | 84.5 | 87 | 87.5 | 84.5 |
|
| Mechanický | Pevnost v tahu (MPA) | 98 @ výnos | 195 @ Break | 265 @ Break | 105 @ výnos |
| Elongation (%) | 45 | 2.4 | 1.7 | 20 |
|
| Ohybový modul (GPA) | 3.8 | 11.5 | 24 | 3.9 |
|
| Síla ohybu (MPA) | 165 | 290 | 380 | 175 |
|
| Injekční lisování | Teplota sušení (° C) | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Doba sušení (HRS) | 3 | 3 | 3 | 3 |
|
| Teplota roztavení (° C) | 343 | 343 | 343 | 343 |
|
| Teplota plísní (° C) | 170 až 200 | 170 až 200 | 180 až 210 | 160 až 200 |
|
Chemická odolnost
Peek je tvrdý cookie, pokud jde o chemickou odolnost. Dokáže zvládnout vystavení široké škále tvrdých látek:
Odolnost vůči kyselinám, základnám a rozpouštědům : Peek je rezistentní vůči většině kyselin, bází a organických rozpouštědel. Vydrží prodlouženou expozici bez degradování.
Omezení chemické odolnosti : Peek však má určitá omezení. Může být ovlivněna koncentrovanou kyselinou sírovou a některými halogenovanými uhlovodíky.
Jiné pozoruhodné vlastnosti
Peek má na rukávu několik dalších triků. Zde je několik dalších vlastností, díky nimž vyniká:
Biokompatibilita : Peek je biokompatibilní, takže je vhodný pro lékařské implantáty a zařízení. Nepoškodí to živou tkáň.
Odolnost proti opotřebení : Peek s vysokou tvrdostí a nízkým třením nabízí vynikající odolnost proti opotřebení. Je ideální pro pohyblivé díly a dynamické aplikace.
Nízká hořlabilita : Peek má nízké hodnocení hořlavosti (UL94 V-0). Nebude snadno zapálit nebo přispět k šíření plamenů.
Elektrická izolace : Peek je vynikající elektrický izolátor. Udržuje své izolační vlastnosti i při vysokých teplotách.
Jak se vyrábí PEEK?
Přemýšleli jste někdy, jak se vyrábí Peek, superhvězda vysoce výkonných plastů? Tento proces je stejně fascinující jako samotný materiál. Pojďme se ponořit do světa výroby Peek a zjistíme, jak se tento neuvěřitelný polymer rodí.
Proces polymerace krokového růstu
PEEK je vytvořen procesem zvaným polymerace krokového růstu. Jedná se o chemickou reakci, kde jsou monomery, stavební bloky polymerů, spojeny jeden krok za krokem.
V případě PEEK se používají dva hlavní monomery:
Tyto monomery jsou smíchány dohromady v přítomnosti katalyzátoru, obvykle uhličitanu sodného (Na2CO3). Reakce probíhá při vysokých teplotách, obvykle kolem 300 ° C (572 ° F).
Reakce monomerů za vytvoření polymeru Peek
K magii dochází, když monomery začnou reagovat navzájem. Atomy fluorinu na monomeru DFB jsou přemístěny hydroxylovými skupinami na velikosti HQ. To vytváří novou vazbu na uhlík a kyslík, která tvoří páteř polymerního řetězce Peek.
Jak reakce postupuje, stále více a více monomerů se spojí a krok za krokem roste polymerní řetězec. Tento proces pokračuje, dokud není spotřebována většina monomerů, což má za následek dlouhý opakující se řetězec peek polymeru.
Izolace polymeru Peek
Jakmile je polymerační reakce dokončena, musí být nově vytvořený PEEK polymer izolován z reakční směsi. To se obvykle provádí řadou praní a filtračních kroků.
Nejprve je reakční směs ochlazena na teplotu místnosti. Poté se promyje vodou, aby se odstranily nezreagované monomery a katalyzátor uhličitanu sodného.
Dále je polymer Peek filtrován, aby se odstranil zbývající nečistoty. Poté se suší, aby se odstranila zbytková vlhkost.
Nakonec je polymer Peek připraven ke zpracování do různých forem potřebných pro lisování injekce, jako jsou pelety nebo granule.
Krása tohoto procesu je jeho jednoduchost. Pečlivým ovládáním reakčních podmínek a čistoty monomerů mohou výrobci produkovat nahlédnutí s neuvěřitelně konzistentními vlastnostmi, což z něj činí spolehlivou volbu pro vysoce výkonné aplikace.
Výhody a nevýhody nahlédnutí plastu
Výhody
Vysoká chemická odolnost : Peek vydrží vystavení široké škále chemikálií, a to i při zvýšených teplotách. Díky tomu je ideální pro použití v drsných prostředích, kde by se jiné materiály rychle degradovaly.
Vynikající síla, tvrdost a tuhost : Peek se může pochlubit působivými mechanickými vlastnostmi. Má poměr s vysokou pevností k hmotnosti, což z něj činí lehkou, ale robustní volbu pro strukturální komponenty. Jeho tvrdost a tuhost mu umožňují udržovat si svůj tvar při těžkých zatíženích.
Odolnost vůči vysokotlaké vodě a páře : Peekův odpor vůči hydrolýze je pozoruhodný. Vydrží vystavení vysokotlaké vodě a páře bez ztráty jeho vlastností. Díky tomu je nejlepší volbou pro aplikace v ropném a plynárenském průmyslu.
Vhodnost pro lékařské a dentální aplikace : Peekova biokompatibilita a odolnost vůči sterilizačním procesům z něj činí vynikající volbu pro lékařské a zubní aplikace. Od chirurgických nástrojů po implantáty pomáhá Peek zlepšit výsledky pacientů.
Vysoký odpor dotvarování : Peek má vynikající odolnost vůči dotvarování, což znamená, že si může udržovat svůj tvar při konstantním zatížení po dlouhou dobu. To je zásadní pro aplikace, kde je rozměrová stabilita kritická, například v leteckých složkách.
Nízká emise kouře a toxického plynu : V případě požáru Peek vydává minimální kouř a toxické plyny. Toto je zásadní bezpečnostní úvaha pro aplikace v dopravním a stavebním průmyslu.
Inherentní retardance hoření : Peek má přirozenou odolnost vůči plamenům, což z něj činí bezpečnější volbu než mnoho jiných plastů. Vydrží teploty až do 300 ° C (572 ° F) bez zapálení.
Trvanlivost a odolnost proti opotřebení : Peekova vysoká síla a tvrdost je odolná vůči opotřebení. Tato trvanlivost z něj činí nákladově efektivní volbu pro aplikace, kde díly musí trvat po dlouhou dobu.
Nevýhody
Vysoké náklady ve srovnání s jinými pryskyřicemi : Peek je prvotřídní materiál a jeho cena to odráží. Je to dražší než mnoho jiných inženýrských plastů, což může být překážkou jeho přijetí v některých aplikacích.
Nízká odolnost vůči UV světlu : Peek má špatnou odolnost vůči ultrafialovému (UV) světlu. Dlouhodobé vystavení slunečnímu světlu může způsobit, že se zhoršuje a ztratí své vlastnosti. To může být problém pro venkovní aplikace.
Vysoké teploty zpracování : PEEKův vysoký bod tání znamená, že vyžaduje vysoké teploty zpracování. To může být výzvou pro některé injekční formovací stroje a může zvýšit náklady na energii.
Rudimentární adheze buněk pro lékařské aplikace : Zatímco PEEK je biokompatibilní, jeho povrch přirozeně nepodporuje adhezi buněk. To může být problém pro některé lékařské aplikace, kde je požadována integrace tkáně. Pro zlepšení adheze buněk však lze použít povrchové ošetření.
Navzdory těmto nevýhodám výhody Peek často převažují nad nevýhodami pro mnoho aplikací. Díky jedinečné kombinaci vlastností je to materiál, který je obtížné porazit.
Proces formování injekce nahlédnutí
Injekční formování peek je delikátní tanec, který vyžaduje přesnost a odborné znalosti. Od předběžných přípravků po návrhové úvahy hraje každý krok v konečném produktu klíčovou roli. Pojďme se ponořit do drsné drsnosti procesu lisování vstřikování Peek.
Premingové přípravy
Než vůbec přemýšlíme o injekci formování Peek, musíme dostat své kachny do řady. Správná příprava je klíčem k úspěchu.
Teplota a čas sušení : Peek je hygroskopický materiál, což znamená, že absorbuje vlhkost ze vzduchu. Aby se zabránilo vadám, musí být před formováním sušena. Doporučená teplota sušení je 150 ° C (302 ° F) po dobu 3-4 hodin.
Příprava a manipulace s materiálem : Peek pelety by měly být uloženy na chladném a suchém místě. Měly by být drženy v uzavřených nádobách, aby se zabránilo absorpci vlhkosti. Při manipulaci s nahlédnutím je důležité nosit rukavice, aby se zabránilo kontaminaci.
Parametry formování
Jakmile budeme připravit náš materiál, je čas vytočit parametry formování. Tato nastavení mohou vytvořit nebo rozbít konečný produkt.
Vstřikovací tlak a rychlost : PEEK vyžaduje vysoké vstřikovací tlaky, obvykle mezi 70-140 MPa (10 000–20 000 psi). Rychlost injekce by měla být dostatečně rychlá, aby rychle vyplnila formu, ale ne tak rychle, že způsobuje vady.
Regulace teploty : Teplota taveniny pro PEEK je obvykle mezi 360-400 ° C (680-752 ° F). Teplota formy by měla být udržována mezi 170-200 ° C (338-392 ° F), aby se zajistila správná krystalizace a minimalizovala deformace.
Míra smršťování a kontrola : Peek má míru smrštění 1-2%, v závislosti na stupni a plnicích. Pro kontrolu smršťování je důležité udržovat konzistentní teploty plísní a tlaky balení.
Podívejte se na tuto tabulku, kde najdete rychlý odkaz na parametry formování peek:
| parametru | hodnota |
| Teplota sušení | 150 ° C (302 ° F) |
| Doba sušení | 3-4 hodiny |
| Teplota roztavení | 360-400 ° C (680-752 ° F) |
| Teplota formy | 170-200 ° C (338-392 ° F) |
| Tlak vstřikování | 70-140 MPa (10 000–20 000 psi) |
| Míra smršťování | 1-2% |
Úvahy o návrhu
Navrhování dílů pro vstřikování na peek vyžaduje trochu know-how. Zde je několik klíčových úvah, které je třeba mít na paměti:
Tloušťka stěny : Peek lze formovat do tenkostěnných částí, ale je důležité udržovat konzistentní tloušťku stěny. Doporučený rozsah je 1,5-4 mm (0,06-0,16 in).
Poloměry a ostré hrany : V částech nahlédnutí je třeba se vyhnout ostrým okrajům a rohů. Mohou způsobit koncentrace napětí a ztěžovat se ztěžovat. Doporučuje se minimální poloměr 0,5 mm (0,02 palce).
Kontační úhly : Kontační úhly jsou nezbytné pro snadné vyhazování části z formy. Pro díly peek se doporučuje minimální úhel ponoru 1 °.
Tolerance částí : Peek lze formovat podle těsných tolerancí, ale je důležité zvážit rychlost smrštění a omezení procesu formování. Obvykle je dosažitelná tolerance ± 0,1 mm (± 0,004 palce).
Aplikace lisovaných částí injekce na peek
Automobilový průmysl
Automobilový průmysl vždy hledá způsoby, jak zlepšit palivovou účinnost a snížit emise. Lisování injekce PEEK nabízí řešení.
Výměna kovových částí složkami peek : Peek je poměr s vysokou pevností k hmotnosti a umožňuje nahradit části těžkých kovů, snížit celkovou hmotnost vozidla a zlepšit spotřebu paliva. Díky jeho schopnosti vydržet vysoké teploty a chemikálie je ideální pro aplikace pod kapotou.
Příklady dílů automobilového průmyslu PEEK : Peek se používá v různých automobilových komponentách, jako jsou ozubená kola, ložiska a sedadla ventilu. Nachází se také v částech palivového systému, kde je zásadní jeho chemická odolnost a vysokoteplotní stabilita.
Lékařské a zubní aplikace
Peekova biokompatibilita a chemická odolnost z něj činí nejlepší volbu pro lékařské a dentální aplikace.
Peekova inertice a odolnost vůči chemikáliím : Peek je inertní a odolný vůči většině chemikálií, což je bezpečné pro použití v lidském těle. Vydrží tvrdé sterilizační procesy potřebné pro zdravotnické prostředky.
Biomedicínské a zubní případy : PEEK se používá v řadě biomedicínských aplikací, od páteřních implantátů po zubní protézy. Jeho kostní mechanické vlastnosti a schopnost integrovat se do lidské tkáně z něj činí ideální volbu pro tyto aplikace.
Elektrické aplikace
Jedinečné elektrické vlastnosti PEEK z něj činí cenný materiál pro elektrický průmysl.
Peek jako elektrický izolátor : Peek má vynikající vlastnosti elektrické izolace, takže je vhodné pro použití ve vysokopěťových aplikacích. Jeho schopnost udržovat tyto vlastnosti při vysokých teplotách ji odlišuje od jiných plastů.
Elektrické komponenty s vysokou teplotou : Peekova stabilita s vysokou teplotou umožňuje použití v elektrických komponentách, které jsou vystaveny extrémnímu teplu, jako jsou konektory a přepínače v leteckých a automobilových aplikacích.
Aplikace potravinářského průmyslu
Peekova čistota a odolnost proti chemickému odolnosti je bezpečná pro použití v potravinářském průmyslu.
Schválení FDA pro kontakt s potravinami : Peek splňuje požadavky FDA pro kontakt s potravinami, což je vhodné pro použití v vybavení a balení potravin.
Nahlédněte do balení potravin a částí v troubě : Peek s vysokou teplotou a chemickou odolností je ideální pro použití v potravinových baleních a komponentách trouby, kde dokáže odolávat drsným podmínkám vaření a sterilizace.
Letecký průmysl
Lehká povaha a vysoce výkonné vlastnosti Peek z něj činí cenný materiál pro letecký průmysl.
Nahlédněte jako lehká alternativa k hliníku : Peekův poměr s vysokou pevností k hmotnosti umožňuje nahradit hliník v komponentách letadel, snížit celkovou hmotnost a zlepšit palivovou účinnost.
Peek komponenty v letadle : PEEK se používá v různých komponentách letadel, od strukturálních částí po elektrické konektory. Díky jeho schopnosti odolat extrémních teplotách a chemikálií je ideální pro drsné podmínky leteckých aplikací.
Podívejte se na tuto tabulku porovnávající vlastnosti peek a hliníku:
| majetek | nahlédnutí | hliníku |
| Hustota (g/cm³) | 1.32 | 2.70 |
| Pevnost v tahu (MPA) | 90-100 | 70-700 |
| Nepřetržitá teplota (° C) | 260 | 150-250 |
| Chemická odolnost | Vynikající | Dobrý |
Poslední myšlenka
Lisování injekce PEEK nabízí mnoho výhod, včetně výjimečné síly, tepelné odolnosti a chemické inertnosti. Je široce používán v lékařském, leteckém a automobilovém průmyslu. Výběr správné třídy Peek je zásadní pro dosažení optimálního výkonu v konkrétních aplikacích. S pokračujícím pokrokem vypadá budoucnost Peek slibně v různých odvětvích. Jeho všestrannost a trvanlivost bude i nadále řídit inovace a adopci.
Team MFG: Váš důvěryhodný partner pro pókování injekční lišty
S desetiletími zkušeností a závazkem k kvalitě poskytuje Team MFG řešení pro injekční lisování pro vaše nejnáročnější aplikace. Kontaktujte nás ještě dnes a prodiskutujte požadavky na projekt a zjistěte, jak vám můžeme pomoci uspět.
