Gondolkozott már azon, hogy mi teszi a peeket A fröccsöntés olyan különleges? Ez a nagyteljesítményű folyamat létfontosságú az olyan iparágakban, mint a repülőgép és az orvosi. Peek kivételes ereje és hőállósága elválasztotta.
Ebben a blogban megtudhatja Peek fröccsöntés, előnyei és fontosságát a különböző ágazatokban.
Mi az a peek műanyag?
A Peek, rövid a poliéter-éter-ketonhoz , nagy teljesítményű hőre lágyuló lágyuló, amely viharral vitte el a gyártási világot. De mi pontosan ez az anyag, és mi különbözteti meg a többi műanyagtól? Merüljünk bele, és fedezzük fel a peek lenyűgöző világát.
Kémiai szerkezet és összetétel
A Peek lényege egy egyedi kémiai struktúrával büszkélkedhet, amely figyelemre méltó tulajdonságait adja meg. A Paek (poliariletereton) családhoz tartozik, amely kivételes erejéről és stabilitásáról ismert. A peek gerincét éter- és ketoncsoportok megismétléséből áll, amint az az alábbi képen látható:
Ez a molekulák megkülönböztető elrendezése lehetővé teszi, hogy a Peek szélsőséges körülmények között is fenntartsa integritását. Ez képes ellenállni a magas hőmérsékleteknek, ellenállni a vegyi anyagoknak és a mechanikai feszültségeknek, mint senki másnak.
Összehasonlítás más nagyteljesítményű hőre lágyuló műanyagokkal
Amikor más nagy teljesítményű hőre lágyuló műanyagok ellen rakodtak, a Peek valóban ragyog. Vessen egy pillantást erre az összehasonlító táblára:
| Property | Peek | PEI | PPPS | PPS |
| Szakítószilárdság (MPA) | 90-100 | 85-105 | 75-85 | 65-75 |
| Folyamatos felhasználási hőmérséklet (° C) | 250 | 170 | 180 | 220 |
| Kémiai ellenállás | Kiváló | Jó | Jó | Kiváló |
| Kopásállóság | Kiváló | Jó | Jó | Jó |
A peek típusai
Nem minden peek jön létre egyenlő. A gyártók különféle fokozatokat és készítményeket fejlesztettek ki, hogy kielégítsék az egyedi igényeket. Itt van a fő típusok gyors megsemmisítése:
Töltött peek : Ez a peek legtisztább formája, adalékanyagok vagy megerősítések nélkül. A legmagasabb szintű kémiai ellenállást kínálja, és ideális azokhoz az alkalmazásokhoz, ahol a tisztaság döntő jelentőségű.
Üveggel töltött peek (GF30 Peek) : Ahogy a neve is sugallja, ez a típus 30% üvegszálakat tartalmaz, javítva annak mechanikai tulajdonságait. Megnövekedett merevség és dimenziós stabilitást biztosít, így alkalmassá teszi a szerkezeti komponenseket.
Szén töltött peek (CF30 Peek) : 30% szénszál-megerősítéssel a CF30 Peek az erőt és a merevséget a következő szintre veszi. Ez a választás az alkalmazások számára, amelyek megkövetelik a legmagasabb teljesítményt.
PVX Black Peek : Ez a speciális fokozat egyesíti a peek előnyeit az alacsony súrlódás és a jobb kopásállóság további előnyeivel. Kiválóan alkalmas a mozgó alkatrészekhez és a dinamikus alkalmazásokhoz.
Ezen standard típusokon túl a gyártók testreszabhatják a peeket is, hogy megfeleljenek a konkrét követelményeknek. A statikus disszipatív tulajdonságoktól a fém- és röntgen detektálhatóságig a lehetőségek végtelenek.
A peek tulajdonságai
A nagy teljesítményű műanyagok vonatkozásában a Peek kiemelkedik a tömegből. A tulajdonságok egyedi kombinációja valódi mérnöki csodává teszi. Vessen egy pillantást arra, hogy mi teszi a Peek -t olyan különlegessé.
Mechanikai tulajdonságok
A Peek kivételes mechanikai erejéről ismert. Képes kezelni a legkeményebb terheket anélkül, hogy izzadást törne.
Szakítószilárdság : A Peek lenyűgöző szakítószilárdsággal büszkélkedhet, akár 100 MPa -ig is. Ez erősebb, mint sok fém!
Hajlási modulus : 3,8 és 4,3 GPa közötti hajlító modulus mellett a Peek kiemelkedő merevséget kínál. Még szélsőséges stressz mellett is fenntartja alakját.
Keménység : A Peek keménysége a Rockwell M skálán 85-95-re van besorolva. Ellenáll a kopásnak, mint egy bajnoknak.
Termikus tulajdonságok
A Peek egyik legfigyelemreméltóbb tulajdonsága az, hogy képes ellenállni a szélsőséges hőmérsékleteknek. Íme egy gyors áttekintés a termikus tulajdonságairól:
Olvadási pont : A peek olvadáspontja 343 ° C (649 ° F). Ez elég forró a legtöbb ipari alkalmazás kezeléséhez.
Üveg átmeneti hőmérséklete : A peek üveg átmeneti hőmérséklete körülbelül 143 ° C (289 ° F). Megemelt hőmérsékleten is fenntartja mechanikai tulajdonságait.
| Peek 450 G Tölthetetlen | Peek 90GL30 GF30% | PEEK 450CA30 ** CF30% ** | PEEK 150G903 ** Black ** ** |
|
| Fizikai | Sűrűség (g/cm3) | 1.30 | 1.52 | 1.40 | 1.30 |
| Zsugorodási arány (%) | 1–1.3 | 0,3–0,9 | 0,1–0,5 | 1–1.3 |
|
| Parti keménység (d) | 84.5 | 87 | 87.5 | 84.5 |
|
| Mechanikai | Szakítószilárdság (MPA) | 98 @ hozam | 195 @ break | 265 @ break | 105 @ hozam |
| Megnyúlás (%) | 45 | 2.4 | 1.7 | 20 |
|
| Hajlító modulus (GPA) | 3.8 | 11.5 | 24 | 3.9 |
|
| Hajlási erő (MPA) | 165 | 290 | 380 | 175 |
|
| Fröccsöntés | Szárítási hőmérséklet (° C) | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Szárazási idő (HRS) | 3 | 3 | 3 | 3 |
|
| Olvadékhőmérséklet (° C) | 343 | 343 | 343 | 343 |
|
| Penészhőmérséklet (° C) | 170-200 | 170-200 | 180–210 | 160-200 |
|
Kémiai ellenállás
A peek kemény süti a kémiai ellenállásról. Képes kezelni a kemény anyagok széles skálájának való kitettséget:
A savakkal, bázisokkal és oldószerekkel szembeni rezisztencia : A peek a legtöbb sav, bázis és szerves oldószer ellen rezisztens. Ez képes ellenállni a hosszan tartó expozíciónak a megalapozás nélkül.
A kémiai ellenállás korlátozásai : A peeknek azonban van bizonyos korlátozása. A koncentrált kénsav és néhány halogénezett szénhidrogének befolyásolhatja.
Egyéb figyelemre méltó tulajdonságok
A Peeknek még van még néhány trükkje a hüvelyében. Íme néhány más tulajdonság, amelyek kiemelkednek:
Biokompatibilitás : A peek biokompatibilis, így alkalmas orvosi implantátumokhoz és eszközökhöz. Ez nem árt az élő szövetnek.
Viseljék ellenállás : Nagy keménységével és alacsony súrlódása mellett a Peek kiváló kopási ellenállást kínál. Kiválóan alkalmas a mozgó alkatrészekhez és a dinamikus alkalmazásokhoz.
Alacsony gyúlékonyság : A PEEK alacsony tűzképességű (UL94 V-0). Nem fog könnyen felgyulladni, és nem járul hozzá a lángok terjedéséhez.
Elektromos szigetelés : A peek kiváló elektromos szigetelő. Magas hőmérsékleten is fenntartja szigetelő tulajdonságait.
Hogyan gyártják a peek -et?
Gondolkozott már azon azon, hogy a Peek, a nagyteljesítményű műanyagok szupersztárja? A folyamat ugyanolyan lenyűgöző, mint maga az anyag. Merüljünk be a peek gyártás világába, és fedezzük fel, hogyan születik ez a hihetetlen polimer.
Lépésnövekedési polimerizációs folyamat
A peek egy lépés-növekedésű polimerizációnak nevezett folyamaton keresztül jön létre. Ez egy kémiai reakció, ahol a monomereket, a polimerek építőelemeit egyszerre egy lépéssel összekapcsolják.
A peek esetében két fő monomert használnak:
Ezeket a monomereket összekeverik egy katalizátor, általában nátrium -karbonát (NA2CO3) jelenlétében. A reakció magas hőmérsékleten zajlik, általában 300 ° C (572 ° F).
A monomerek reakciója a peek polimer képződésére
A varázslat akkor fordul elő, amikor a monomerek elkezdenek reagálni egymással. A DFB monomer fluoratomjait a HQ monomer hidroxilcsoportjai elmozdítják. Ez új szén-oxigén kötést hoz létre, amely a Peek polimer lánc gerincét képezi.
A reakció előrehaladtával egyre több monomer összekapcsolódnak, és lépésről lépésre növelik a polimer láncot. Ez a folyamat addig folytatódik, amíg a legtöbb monomer fogyasztásra nem kerül, ami hosszú, ismétlődő peek polimer láncot eredményez.
Peek polimer izolálása
Miután a polimerizációs reakció befejeződött, az újonnan kialakult peek polimert el kell izolálni a reakcióelegyből. Ezt általában egy sor mosási és szűrési lépéssel hajtják végre.
Először a reakcióelegyet szobahőmérsékletre lehűtjük. Ezután vízzel mossuk a nem reagált monomerek és a nátrium -karbonát -katalizátor eltávolításához.
Ezután a Peek polimert kiszűrjük a fennmaradó szennyeződések eltávolítása érdekében. Ezután szárítják a maradék nedvesség eltávolításához.
Végül, a Peek polimer készen áll arra, hogy feldolgozzák a fröccsöntéshez szükséges különféle formákba, például pellet vagy granulátum.
Ennek a folyamatnak a szépsége az egyszerűség. A reakcióviszonyok és a monomerek tisztaságának gondos ellenőrzésével a gyártók hihetetlenül következetes tulajdonságokkal bepillanthatnak, ezáltal megbízható választást jelenthetnek a nagy teljesítményű alkalmazásokhoz.
A PEEK PLAY előnyei és hátrányai
Előnyök
Magas kémiai ellenállás : A peek ellenáll a különféle vegyi anyagoknak való kitettségnek, még megemelkedett hőmérsékleten is. Ez ideálissá teszi a durva környezetben való felhasználást, ahol más anyagok gyorsan lebomlanak.
Kiváló erő, keménység és merevség : A peek lenyűgöző mechanikai tulajdonságokkal büszkélkedhet. Nagy szilárdság-súly aránya van, így könnyű, mégis erős választás a szerkezeti alkatrészek számára. Keménysége és merevsége lehetővé teszi, hogy megőrizze alakját nehéz terhelések alatt.
A nagynyomású víz és a gőz ellenállása : A Peek hidrolízis elleni ellenállása figyelemre méltó. Ez ellenáll a nagynyomású víznek és a gőznek az expozíciója nélkül, anélkül, hogy tulajdonságai elveszítenék. Ez teszi az olaj- és gáziparban való alkalmazások legjobb választását.
Kivételesség orvosi és fogászati alkalmazásokra : A Peek biokompatibilitása és a sterilizációs folyamatokkal szembeni rezisztencia kiváló választás az orvosi és fogászati alkalmazásokhoz. A műtéti eszközöktől az implantátumokig a Peek elősegíti a betegek kimenetelének javítását.
Nagy kúszás ellenállás : A Peek kiváló kúszási ellenállással rendelkezik, vagyis hosszú ideig állandó terhelés alatt képes fenntartani alakját. Ez elengedhetetlen azoknál az alkalmazásokhoz, ahol a dimenziós stabilitás kritikus, például az űrkomponenseknél.
Alacsony füst- és mérgező gázkibocsátás : Tűz esetén a peek minimális füst- és mérgező gázokat bocsát ki. Ez döntő biztonsági szempont a szállítási és építőiparban alkalmazott alkalmazások számára.
A benne rejlő láng késleltetés : A peek természetes ellenállást mutat a lángokkal szemben, így biztonságosabb választássá válik, mint sok más műanyag. Ez képes ellenállni a hőmérsékleteknek 300 ° C -ig (572 ° F), meggyújtás nélkül.
Tartósság és kopásállóság : A Peek nagy szilárdsága és keménysége ellenáll a kopásnak. Ez a tartósság költséghatékony választást jelent azoknál az alkalmazásoknál, ahol az alkatrészeknek hosszú ideig kell tartaniuk.
Hátrányok
Magas költség más gyantákhoz képest : A Peek prémium anyag, és ára ezt tükrözi. Ez drágább, mint sok más mérnöki műanyag, ami akadályt jelenthet annak elfogadásában egyes alkalmazásokban.
Alacsony ellenállás az UV -fény ellen : A peek rossz ellenállást mutat az ultraibolya (UV) fény ellen. A napfény hosszabb ideig tartó kitettsége ronthatja és elveszítheti tulajdonságait. Ez problémát jelenthet a kültéri alkalmazások számára.
Magas feldolgozási hőmérsékletek : A Peek magas olvadáspontja azt jelenti, hogy magas feldolgozási hőmérsékletet igényel. Ez kihívást jelenthet néhány fröccsöntőgép számára, és növelheti az energiaköltségeket.
Rudimentary sejtadhézió az orvosi alkalmazásokhoz : Noha a peek biokompatibilis, a felülete természetesen nem elősegíti a sejtek adhézióját. Ez problémát jelenthet olyan orvosi alkalmazásoknál, ahol a szövet integrációja kívánatos. Felszíni kezelések alkalmazhatók azonban a sejtek adhéziójának javítására.
Ezen hátrányok ellenére a peek előnyei gyakran meghaladják a sok alkalmazás hátrányait. A tulajdonságok egyedi kombinációja miatt nehéz legyőzni.
Peek fröccsöntési folyamat
Az öntési peek injektálása egy finom tánc, amely pontosságot és szakértelmet igényel. Az előzetes összeomlás előtti készítményektől a megfontolások megtervezéséig minden lépés döntő szerepet játszik a végtermékben. Merüljünk be a peek fröccsöntési folyamat csúnya szemétjébe.
Elrontás előtti készítmények
Mielőtt még az öntési peek befecskendezéséről is gondolkodnánk, egymás után be kell szereznünk a kacsainkat. A megfelelő előkészítés kulcsfontosságú a sikerhez.
Szárazási hőmérséklet és idő : A peek higroszkópos anyag, ami azt jelenti, hogy felszívja a nedvességet a levegőből. A hibák elkerülése érdekében az öntés előtt szárítani kell. Az ajánlott szárítási hőmérséklet 3-4 órán keresztül 150 ° C (302 ° F).
Anyag előkészítése és kezelése : A Peek Pellet -t hűvös, száraz helyen kell tárolni. Ezeket lezárt tartályokban kell tartani, hogy megakadályozzák a nedvesség felszívódását. A peek kezelésekor fontos kesztyűt viselni a szennyeződés elkerülése érdekében.
Öntési paraméterek
Miután készen állunk az anyagunkra, itt az ideje, hogy tárcsázzuk az öntési paramétereket. Ezek a beállítások elkészíthetik vagy megszakíthatják a végterméket.
Befecskendezési nyomás és sebesség : A peek nagy injekciós nyomást igényel, jellemzően 70-140 MPa (10 000-20 000 psi) között. Az injekciós sebességnek elég gyorsnak kell lennie ahhoz, hogy a penész gyorsan kitöltse, de nem olyan gyorsan, hogy hibákat okoz.
Hőmérséklet-szabályozás : A peek olvadékhőmérséklete általában 360-400 ° C (680-752 ° F). A penészhőmérsékletet 170-200 ° C (338-392 ° F) között kell tartani a megfelelő kristályosodás biztosítása és a lehajlás minimalizálása érdekében.
A zsugorodási sebesség és a vezérlés : A peek zsugorodási aránya 1-2%, az osztálytól és a töltőanyagoktól függően. A zsugorodás szabályozása érdekében fontos fenntartani a penész hőmérsékletét és a csomagolási nyomást.
Nézze meg ezt a táblázatot, hogy gyors hivatkozást kapjon a peek öntési paraméterekre:
| Paraméter | érték |
| Szárítási hőmérséklet | 150 ° C (302 ° F) |
| Szárítási idő | 3-4 óra |
| Olvadás hőmérséklete | 360-400 ° C (680-752 ° F) |
| Penészhőmérséklet | 170-200 ° C (338-392 ° F) |
| Befecskendezési nyomás | 70-140 MPa (10 000-20 000 psi) |
| Zsugorodási sebesség | 1-2% |
Tervezési megfontolások
Az alkatrészek megtervezése a peek fröccsöntéshez egy kis know-how-t igényel. Íme néhány kulcsfontosságú szempont, amelyet szem előtt kell tartani:
Falvastagság : A peek vékonyfalú alkatrészekké önthető, de fontos, hogy fenntartsuk a folyamatos falvastagságot. Az ajánlott tartomány 1,5-4 mm (0,06-0,16 in).
Sugár és éles élek : Az éles széleket és a sarkokat el kell kerülni a peek alkatrészekben. Ezek okozhatják a stresszkoncentrációkat, és megnehezíthetik az alkatrészt a formájában. A minimális sugarat 0,5 mm (0,02 hüvelyk) ajánlott.
Vázlat szögek : A vázlat szöge szükséges az alkatrész könnyű kiürítéséhez. A peek alkatrészekhez minimális 1 ° -os vázlatszög ajánlott.
RÉSZ Tűrés : A peek szűk tűrésekre önthető, de fontos figyelembe venni a zsugorodási sebességet és az öntési folyamat korlátait. A ± 0,1 mm (± 0,004 hüvelyk) tolerancia általában elérhető.
A peek fröccsöntött alkatrészek alkalmazása
Autóipar
Az autóipar mindig keresi az üzemanyag -hatékonyság javításának és a kibocsátás csökkentésének módját. A peek fröccsöntés megoldást kínál.
A fém alkatrészek cseréje a peek alkatrészekkel : A Peek nagy szilárdság-súly aránya lehetővé teszi a nehézfémek alkatrészeinek cseréjét, csökkentve a járművek súlyát és javítva az üzemanyag-fogyasztást. A magas hőmérsékletnek és vegyi anyagoknak való ellenállás képessége ideálissá teszi a kaputás alatti alkalmazásokhoz.
Példák a Peek Automotive alkatrészekre : A PEEK -et különféle autóipari alkatrészekben, például fogaskerekekben, csapágyakban és szelepülésekben használják. Az üzemanyagrendszer alkatrészeiben is megtalálható, ahol a kémiai ellenállása és a magas hőmérséklet stabilitása döntő jelentőségű.
Orvosi és fogászati alkalmazások
A Peek biokompatibilitása és kémiai ellenállása miatt az orvosi és fogászati alkalmazások kiemelkedő választása.
Peek inertitása és a vegyi anyagokkal szembeni ellenállás : A peek inert és ellenálló a legtöbb vegyi anyaggal szemben, így biztonságos az emberi testben való felhasználáshoz. Ez képes ellenállni az orvostechnikai eszközökhöz szükséges kemény sterilizálási folyamatoknak.
Biomedicalis és fogászati felhasználási esetek : A peek -t számos orvosbiológiai alkalmazásban használják, a gerincimplantátumoktól a fogprotézisekig. Csontszerű mechanikai tulajdonságai és az emberi szövetekbe történő integráció képessége ideális választássá teszi ezeket az alkalmazásokat.
Elektromos alkalmazások
A Peek egyedi elektromos tulajdonságai értékes anyaggá teszik az elektromos ipar számára.
Peek mint elektromos szigetelő : A Peek kiváló elektromos szigetelési tulajdonságokkal rendelkezik, így alkalmassá teszi a nagyfeszültségű alkalmazásokhoz való felhasználást. Az a képessége, hogy ezeket a tulajdonságokat magas hőmérsékleten fenntartsa, különbözteti meg a többi műanyagtól.
Magas hőmérsékletű elektromos alkatrészek : A Peek magas hőmérsékleti stabilitása lehetővé teszi, hogy az extrém hőnek kitett elektromos alkatrészekben használják, például csatlakozók és kapcsolók az űr- és autóipari alkalmazásokban.
Élelmiszeripar alkalmazások
A Peek tisztasága és kémiai ellenállása biztonságossá teszi az élelmiszeriparban való felhasználást.
Az FDA jóváhagyása az élelmiszer -érintkezéshez : A PEEK megfelel az FDA élelmiszer -kapcsolattartási követelményeinek, így alkalmas az élelmiszer -feldolgozó berendezésekben és a csomagolásban való felhasználáshoz.
Nézze meg az élelmiszer-csomagolást és a sütő alkatrészeit : A Peek magas hőmérsékleti stabilitása és kémiai ellenállása ideális az élelmiszer-csomagoláshoz és a sütő alkatrészekhez való felhasználáshoz, ahol ellenáll a főzés és a sterilizálás durva körülményeinek.
Repülőipar
A Peek könnyű jellege és nagy teljesítményű tulajdonságai értékes anyaggá teszik a repülőgépipar számára.
A peek mint az alumínium könnyű alternatívája : A Peek nagy szilárdság-súly aránya lehetővé teszi az alumínium helyettesítését a repülőgép-alkatrészekben, csökkentve az általános súlyt és javítva az üzemanyag-hatékonyságot.
Peek alkatrészek a repülőgépekben : A peek -t különféle repülőgép -alkatrészekben használják, a szerkezeti alkatrészektől az elektromos csatlakozókig. Az a képessége, hogy ellenálljon a szélsőséges hőmérsékleteknek és vegyi anyagoknak, ideálissá teszi a repülőgép -alkalmazások szigorú körülményeit.
Nézze meg ezt a táblázatot, összehasonlítva a peek és az alumínium tulajdonságait:
| ingatlan | peek | alumínium |
| Sűrűség (g/cm³) | 1.32 | 2.70 |
| Szakítószilárdság (MPA) | 90-100 | 70-700 |
| Folyamatos felhasználási hőmérséklet (° C) | 260 | 150-250 |
| Kémiai ellenállás | Kiváló | Jó |
Végső gondolat
A peek fröccsöntés számos előnyt kínál, beleértve a kivételes szilárdságot, a hőállóságot és a kémiai tehetetlenséget. Széles körben használják az orvosi, repülőgép- és autóiparban. A megfelelő peek fokozat kiválasztása elengedhetetlen az optimális teljesítmény eléréséhez az egyes alkalmazásokban. A folyamatos fejlődéssel a Peek jövője ígéretesnek tűnik a különféle ágazatokban. Sokoldalúsága és tartóssága továbbra is ösztönözni fogja az innovációt és az elfogadást.
MFG csapat: megbízható partnere a peek fröccsöntéshez
Az évtizedes tapasztalatokkal és a minőség iránti elkötelezettséggel a Team MFG peek fröccsöntési megoldásokat nyújt a legigényesebb alkalmazásokhoz. Vegye fel velünk a kapcsolatot ma , hogy megvitassa a projektkövetelményeket, és megtanulja, hogyan segíthetünk a sikerben.
