Kada nors susimąstė, kas verčia žvilgtelėti injekcijos liejimas toks ypatingas? Šis aukšto našumo procesas yra gyvybiškai svarbus tokiose pramonės šakose kaip aviacijos ir kosmoso ir medicinos sritis. Išskirtinis Peeko stiprumas ir atsparumas šilumai jį išskiria.
Šiame tinklaraštyje sužinosite apie PEEK injekcijos formavimas, jo pranašumas ir svarbi įvairiuose sektoriuose.
Kas yra žvilgsnio plastikas?
„Peek“, trumpas polieterio eterio ketono , yra aukštos kokybės termoplastinis termoplastinis, kuris audrą priėmė gamybos pasaulį. Bet kokia yra ši medžiaga, ir kas ją išskiria iš kitų plastikų? Pasinerkime ir apžiūrėkime žavų žvilgsnio pasaulį.
Cheminė struktūra ir sudėtis
Savo esmė „Peek“ gali pasigirti unikalia chemine struktūra, suteikiančia jai nepaprastas savybes. Jis priklauso Paek (poliarietherketone) šeimai, kuri yra žinoma dėl savo išskirtinio stiprumo ir stabilumo. PEEK stuburą sudaro kartojantys eterio ir ketonų grupių vienetai, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje:
Šis išskirtinis molekulių išdėstymas leidžia žvilgtelėti į savo vientisumą net ekstremaliomis sąlygomis. Tai gali atlaikyti aukštą temperatūrą, atsispirti cheminėms medžiagoms ir ištverti mechaninį stresą kaip niekas kitas.
Palyginimas su kita aukštos kokybės termoplastika
Kai sukrauta prieš kitą aukštos kokybės termoplastiką, Peekas tikrai šviečia. Pažvelkite į šią palyginimo lentelę: „
| Property | Peek | PEI | PPSU | PPS“ |
| Tempimo stiprumas (MPA) | 90–100 | 85-105 | 75-85 | 65-75 |
| Nuolatinis naudojimo temperatūra (° C) | 250 | 170 | 180 | 220 |
| Cheminis atsparumas | Puiku | Gerai | Gerai | Puiku |
| Atsparumas nusidėvėjimui | Puiku | Gerai | Gerai | Gerai |
Žvilgsnio tipai
Ne visi žvilgsniai yra sukurti lygūs. Gamintojai sukūrė įvairius pažymius ir kompozicijas, kad patenkintų konkrečius poreikius. Štai greitai paleidęs pagrindinius tipus:
Neužpildytas žvilgsnis : Tai gryniausia žvilgsnio forma be jokių priedų ar pastiprinimų. Tai siūlo aukščiausią cheminio atsparumo lygį ir yra idealus pritaikymui, kai grynumas yra labai svarbus.
Stiklo užpildytas žvilgsnis (GF30 PEEK) : Kaip rodo pavadinimas, šis tipas turi 30% stiklo pluoštų, padidindamas jo mechanines savybes. Tai suteikia padidėjusį standumą ir matmenų stabilumą, todėl jis tinka struktūriniams komponentams.
Žvilgsnis iš anglies užpildyto (CF30 PEEK) : su 30% anglies pluošto armatūros, „CF30 Peek“ padidina stiprumą ir tvirtumą į kitą lygį. Tai yra pasirinkimas programoms, reikalaujančioms aukščiausio našumo.
„PVX Black Peek“ : Šis specializuotas laipsnis sujungia žvilgsnio pranašumus su papildomu mažos trinties pranašumu ir geresniu atsparumu dilimui. Tai puikiai tinka judančioms dalims ir dinaminėms programoms.
Be šių standartinių tipų, gamintojai taip pat gali pritaikyti žvilgsnį, kad atitiktų specifinius reikalavimus. Nuo statinių dispersinių savybių iki metalo ir rentgeno aptinkamumo, galimybės yra begalinės.
Peek savybės
Kalbant apie aukštos kokybės plastiką, Peekas išsiskiria iš minios. Unikalus savybių derinys daro jį tikru inžinerijos stebuklu. Pažvelkime atidžiau į tai, kas daro žvilgsnį tokiu ypatingu.
Mechaninės savybės
Peek yra žinomas dėl savo išskirtinio mechaninio stiprumo. Tai gali sutvarkyti sunkiausias krovinius, nesulaužydamas prakaito.
Tempiamasis stiprumas : PEEK gali pasigirti įspūdingu tempimo stiprumu iki 100 MPa. Tai stipresnė nei daugelis metalų!
FLEXURE MODULUS : Kai lenkimo modulis svyruoja nuo 3,8 iki 4,3 GPa, PEEK siūlo puikų standumą. Jis palaiko savo formą net esant dideliam stresui.
Kietumas : Peek'o kietumas įvertintas 85–95 val. „Rockwell M“ skalėje. Tai priešinasi nusidėvėjimui kaip čempionas.
Šiluminės savybės
Vienas ryškiausių Peeko bruožų yra jo sugebėjimas atlaikyti ekstremalią temperatūrą. Čia yra greita jo šiluminių savybių apžvalga:
Lydymosi taškas : PEEK yra 343 ° C (649 ° F) lydymosi taškas. Tai pakankamai karšta, kad būtų galima tvarkyti daugumą pramoninių programų.
Stiklo perėjimo temperatūra : PEEK stiklo perėjimo temperatūra yra apie 143 ° C (289 ° F). Jis palaiko savo mechanines savybes net esant aukštesnei temperatūrai.
| PEEK 450 g neužpildytas | PEEK 90GL30 GF30% | PEEK 450CA30 ** CF30% ** | PEEK 150G903 ** Juoda ** |
|
| Fizinis | Tankis (g/cm3) | 1.30 | 1.52 | 1.40 | 1.30 |
| Susitraukimo greitis (%) | Nuo 1 iki 1.3 | 0,3–0,9 | 0,1–0,5 | Nuo 1 iki 1.3 |
|
| Kranto kietumas (D) | 84.5 | 87 | 87.5 | 84.5 |
|
| Mechaninis | Tempimo stiprumas (MPA) | 98 @ Derling | 195 @ pertrauka | 265 @ pertrauka | 105 @ Derling |
| Pailgėjimas (%) | 45 | 2.4 | 1.7 | 20 |
|
| FLEXURE MODULUS (GPA) | 3.8 | 11.5 | 24 | 3.9 |
|
| Lenkimo stiprumas (MPA) | 165 | 290 | 380 | 175 |
|
| Injekcijos liejimas | Džiovinimo temperatūra (° C) | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Džiovinimo laikas (HR) | 3 | 3 | 3 | 3 |
|
| Lydymosi temperatūra (° C) | 343 | 343 | 343 | 343 |
|
| Pelėsio temperatūra (° C) | Nuo 170 iki 200 | Nuo 170 iki 200 | Nuo 180 iki 210 | Nuo 160 iki 200 |
|
Cheminis atsparumas
Žvilgsnis yra kietas sausainis, kai kalbama apie cheminį atsparumą. Tai gali valdyti daugybę atšiaurių medžiagų:
Atsparumas rūgštims, bazėms ir tirpikliams : PEEK yra atsparus daugumai rūgščių, bazių ir organinių tirpiklių. Tai gali atlaikyti ilgalaikę ekspoziciją, nesigėdijant.
Cheminio pasipriešinimo apribojimai : Tačiau žvilgsnis turi tam tikrų apribojimų. Tai gali paveikti koncentruota sieros rūgštis ir kai kurie halogeninti angliavandeniliai.
Kitos pastebimos savybės
„Peek“ turi dar keletą gudrybių. Čia yra keletas kitų savybių, dėl kurių ji išsiskiria:
Biologinis suderinamumas : PEEK yra biologiškai suderinamas, todėl jis tinka medicininiams implantams ir prietaisams. Tai nepakenks gyvam audiniui.
Atsparumas nusidėvėjimui : Esant dideliam kietumui ir žemai trinties, „Peek“ siūlo puikų atsparumą dėvėjimui. Tai puikiai tinka judančioms dalims ir dinaminėms programoms.
Mažas degumas : PEEK turi žemą degumo įvertinimą (UL94 V-0). Tai nesunkiai užsidegs ir neprisidės prie liepsnos plitimo.
Elektros izoliacija : PEEK yra puikus elektros izoliatorius. Jis palaiko savo izoliacines savybes net esant aukštai temperatūrai.
Kaip Gaminamas žvilgsnis?
Ar kada susimąstėte, kaip daroma žvilgsnis, aukštos kokybės plastikų superžvaigždė? Procesas yra toks pat žavus kaip pati medžiaga. Pasinerkime į žvilgsnio gamybos pasaulį ir sužinokime, kaip gimsta šis neįtikėtinas polimeras.
Žingsnis polimerizacijos procesas
PEEK sukuriamas per procesą, vadinamą žingsnio augimo polimerizacija. Tai yra cheminė reakcija, kai monomerai, polimerų statybiniai blokai, sujungiami vienu žingsniu vienu metu.
Žvilgsnio atveju naudojami du pagrindiniai monomerai:
Šie monomerai sumaišomi kartu esant katalizatoriui, paprastai natrio karbonate (Na2CO3). Reakcija vyksta aukštoje temperatūroje, paprastai apie 300 ° C (572 ° F).
Monomerų reakcija formuojant žvilgsnio polimerą
Magija įvyksta, kai monomerai pradeda reaguoti tarpusavyje. DFB monomero fluoro atomus išstumia hidroksilo grupės ant HQ monomero. Tai sukuria naują anglies-deguonies ryšį, sudarantį PEEK polimerų grandinės stuburą.
Tobulėjant reakcijai, vis daugiau ir daugiau monomerų sujungiama kartu, žingsnis po žingsnio auginant polimerų grandinę. Šis procesas tęsiasi tol, kol bus sunaudota dauguma monomerų, todėl atsiranda ilga, pasikartojanti žvilgsnio polimero grandinė.
PEEK polimero izoliacija
Pasibaigus polimerizacijos reakcijai, naujai suformuotą PEEK polimerą reikia išskirti iš reakcijos mišinio. Paprastai tai atliekama atliekant daugybę skalbimo ir filtravimo žingsnių.
Pirmiausia reakcijos mišinys atvėsinamas iki kambario temperatūros. Tada jis plaunamas vandeniu, kad būtų pašalintos nesureaguoti monomerai ir natrio karbonato katalizatorius.
Tada PEEK polimeras filtruojamas, kad būtų pašalintos visos likusios priemaišos. Tada jis džiovinamas, kad pašalintų bet kokią likusį drėgmę.
Galiausiai PEEK polimeras yra paruoštas perdirbti į įvairias formas, reikalingas liejimui įpurškimui, pavyzdžiui, granulės ar granulės.
Šio proceso grožis yra jo paprastumas. Atidžiai kontroliuodami reakcijos sąlygas ir monomerų grynumą, gamintojai gali parodyti žvilgsnį į nepaprastai nuoseklias savybes, todėl tai yra patikimas pasirinkimas didelio našumo programoms.
Peek plastiko pranašumai ir trūkumai
Privalumai
Didelis cheminis atsparumas : PEEK gali atlaikyti įvairių cheminių medžiagų poveikį, net esant aukštesnei temperatūrai. Tai daro jį idealiai naudoti atšiaurioje aplinkoje, kur kitos medžiagos greitai pablogėtų.
Puikus stiprumas, kietumas ir standumas : PEEK gali pasigirti įspūdingomis mechaninėmis savybėmis. Jis turi didelį stiprumo ir svorio santykį, todėl jis yra lengvas, tačiau tvirtas konstrukcinių komponentų pasirinkimas. Jo kietumas ir standumas leidžia išlaikyti savo formą esant didelėms apkrovoms.
Atsparumas aukšto slėgio vandeniui ir garams : PEEK atsparumas hidrolizei yra puikus. Jis gali atlaikyti aukšto slėgio vandens ir garo poveikį neprarandant jo savybių. Tai daro jį geriausiu pasirinkimu naftos ir dujų pramonei.
Tinkamumas medicininėms ir dantų pritaikymui : PEEK biologinis suderinamumas ir atsparumas sterilizacijos procesams daro jį puikiu pasirinkimu medicininėms ir dantų taikymui. Nuo chirurginių instrumentų iki implantų, PEEK padeda pagerinti paciento rezultatus.
Didelis atsparumas šliaužimui : PEEK turi puikų atsparumą šliaužiant, tai reiškia, kad ilgą laiką jis gali išlaikyti savo formą esant nuolatinei apkrovai. Tai labai svarbu pritaikant matmenų stabilumą, pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso komponentuose.
Mažas dūmų ir toksiškų dujų išmetimas : Gaisro atveju PEEK skleidžia minimalias dūmus ir toksiškas dujas. Tai yra labai svarbus saugumo sritis, skirta transporto ir statybų pramonei.
Prigimtinis liepsnos sulėtėjimas : PEEK turi natūralų pasipriešinimą liepsnai, todėl tai yra saugesnis pasirinkimas nei daugelis kitų plastikų. Jis gali atlaikyti temperatūrą iki 300 ° C (572 ° F), be uždegimo.
Patvarumas ir atsparumas dėvėjimams : Didelis Peeko jėga ir kietumas daro jį atsparią nusidėvėjimui. Šis patvarumas daro jį ekonomišku pasirinkimu programoms, kuriose dalys turi trukti ilgą laiką.
Trūkumai
Didelės išlaidos, palyginti su kitomis dervomis : PEEK yra aukščiausios kokybės medžiaga, ir jos kaina tai atspindi. Tai brangiau nei daugelis kitų inžinerinių plastikų, o tai gali būti kliūtis jo pritaikymui kai kuriose programose.
Mažas atsparumas UV šviesai : PEEK turi prastą atsparumą ultravioletinėms (UV) šviesai. Dėl ilgo saulės spindulių poveikio ji gali pablogėti ir prarasti savo savybes. Tai gali būti problema lauko programoms.
Aukšta apdorojimo temperatūra : Aukštas PEEK lydymosi taškas reiškia, kad jai reikia aukštos apdorojimo temperatūros. Tai gali būti iššūkis kai kurioms injekcijų liejimo mašinoms ir gali padidinti energijos sąnaudas.
Rudimentinis ląstelių adhezija medicininėms pritaikymams : Nors žvilgsnis yra biologiškai suderinamas, jo paviršius natūraliai neskatina ląstelių adhezijos. Tai gali sukelti problemų dėl kai kurių medicininių programų, kai norima audinių integracijos. Tačiau paviršiaus apdorojimas gali būti taikomas siekiant pagerinti ląstelių sukibimą.
Nepaisant šių trūkumų, žvilgsnio pranašumai dažnai viršija daugelio programų trūkumus. Dėl unikalios savybių derinio jį sunku įveikti medžiaga.
PEEK injekcijos formavimo procesas
Įšvirkšti liejimo žvilgsnį yra subtilus šokis, reikalaujantis tikslumo ir kompetencijos. Nuo preparatų iki projektavimo iki projektavimo, kiekvienas žingsnis vaidina lemiamą vaidmenį galutiniame produkte. Pasinerkime į niekingą žvilgsnio liejimo procesą.
Preparatai išankstiniai
Prieš net galvojant apie švirkščiamąjį liejimo žvilgsnį, turime gauti savo antis iš eilės. Tinkamas pasiruošimas yra raktas į sėkmę.
Džiovinimo temperatūra ir laikas : PEEK yra higroskopinė medžiaga, tai reiškia, kad ji sugeria drėgmę iš oro. Norint išvengti defektų, prieš liejant, jis turi būti džiovinamas. Rekomenduojama džiovinimo temperatūra yra 150 ° C (302 ° F) 3–4 valandas.
Medžiagos paruošimas ir tvarkymas : PEEK granulės turėtų būti laikomos vėsioje, sausoje vietoje. Jie turėtų būti laikomi sandariuose induose, kad būtų išvengta drėgmės absorbcijos. Tvarkant žvilgsnį, svarbu mūvėti pirštines, kad būtų išvengta užteršimo.
Formavimo parametrai
Kai mes paruošime savo medžiagą, laikas surinkti formavimo parametrus. Šie parametrai gali padaryti arba sugadinti galutinį produktą.
Injekcinis slėgis ir greitis : PEEK reikalauja didelio įpurškimo slėgio, paprastai nuo 70–140 MPa (10 000–20 000 psi). Injekcijos greitis turėtų būti pakankamai greitas, kad pelėsis greitai užpildytų, bet ne taip greitai, kad sukelia defektus.
Temperatūros kontrolė : PEEK lydalo temperatūra paprastai būna tarp 360–400 ° C (680–752 ° F). Pelėsio temperatūra turėtų būti laikoma 170–200 ° C (338–392 ° F), kad būtų užtikrintas tinkamas kristalizavimas ir sumažintas deformacija.
Susitraukimo greitis ir kontrolė : PEEK susitraukimo greitis yra 1–2%, atsižvelgiant į pažymį ir užpildus. Norint kontroliuoti susitraukimą, svarbu išlaikyti pastovią pelėsių temperatūrą ir pakavimo slėgį.
Peržiūrėkite šią lentelę, kad gautumėte greitą „Peek“ formavimo parametrų nuorodą:
| parametro | vertė |
| Džiovinimo temperatūra | 150 ° C (302 ° F) |
| Džiovinimo laikas | 3–4 valandos |
| Lydymosi temperatūra | 360–400 ° C (680–752 ° F) |
| Pelėsio temperatūra | 170-200 ° C (338-392 ° F) |
| Injekcijos slėgis | 70–140 MPA (10 000–20 000 psi) |
| Susitraukimo greitis | 1–2% |
Dizaino aspektai
Projektuojant PEEK įpurškimo liejimo dalis, reikia šiek tiek žinių. Čia yra keletas pagrindinių aspektų, kuriuos reikia atsiminti:
Sienų storis : PEEK gali būti suformuotas į plonasienio dalis, tačiau svarbu išlaikyti pastovų sienos storią. Rekomenduojamas diapazonas yra 1,5–4 mm (0,06–0,16 colio).
Spindulių ir aštrių kraštų : Peek dalyse reikia vengti aštrių kraštų ir kampų. Jie gali sukelti streso koncentraciją ir apsunkinti dalį. Rekomenduojamas mažiausias 0,5 mm (0,02 colio) spindulys.
Kampo grimzlės : Kampai yra būtini, kad iš pelėsio būtų galima lengvai išmesti dalį. Žvilgsnio dalims rekomenduojamas mažiausias 1 ° kampo kampas.
Dalinių nuokrypiai : PEEK gali būti suformuotas iki griežtų nuokrypių, tačiau svarbu atsižvelgti į susitraukimo greitį ir liejimo proceso apribojimus. Paprastai įmanoma pasiekti ± 0,1 mm (± 0,004 colio) toleranciją.
PEEK injekcijų suformuotų dalių taikymas
Automobilių pramonė
Automobilių pramonė visada ieško būdų, kaip pagerinti degalų efektyvumą ir sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį. PEEK injekcijos liejimas siūlo sprendimą.
Metalinių dalių pakeitimas PEEK komponentais : „Peek“ didelis stiprumo ir svorio santykis leidžia pakeisti sunkiųjų metalų dalis, sumažinti bendrą transporto priemonės svorį ir pagerinti degalų ekonomiją. Dėl gebėjimo atlaikyti aukštą temperatūrą ir chemikalus jis idealiai tinka naudoti po gaubtu.
„Peek“ automobilių dalių pavyzdžiai : PEEK naudojamas įvairiuose automobilių komponentuose, tokiuose kaip pavaros, guoliai ir vožtuvų sėdynės. Jis taip pat randamas degalų sistemos dalyse, kur jo cheminis atsparumas ir aukštos temperatūros stabilumas yra labai svarbūs.
Medicininės ir dantų pritaikymai
Peek'o biologinis suderinamumas ir cheminis atsparumas daro jį geriausiu pasirinkimu medicininėms ir dantų reikmėms.
Peek'o inertiškumas ir atsparumas cheminėms medžiagoms : PEEK yra inertiškas ir atsparus daugumai chemikalų, todėl jis yra saugus naudoti žmogaus kūne. Tai gali atlaikyti atšiaurius sterilizacijos procesus, reikalingus medicinos prietaisams.
Biomedicinos ir dantų vartojimo atvejai : PEEK naudojamas įvairiose biomedicininėse programose, pradedant stuburo implantais ir baigiant dantų protezais. Jo kaulais panašios mechaninės savybės ir gebėjimas integruoti su žmogaus audiniais yra idealus pasirinkimas šioms reikmėms.
Elektros programos
Unikalios „Peek“ elektrinės savybės daro ją vertinga medžiaga elektros pramonei.
PEEK kaip elektros izoliatorius : „Peek“ pasižymi puikiomis elektros izoliacijos savybėmis, todėl jis tinka naudoti aukštos įtampos tikslais. Jo gebėjimas išlaikyti šias savybes aukštoje temperatūroje išskiria ją iš kitų plastikų.
Aukštos temperatūros elektriniai komponentai : „Peek“ aukštos temperatūros stabilumas leidžia jį naudoti elektriniuose komponentuose, veikiančiuose ekstremalioje šilumoje, tokiose kaip jungtys ir jungikliai aviacijos ir kosmoso programose.
Maisto pramonės programos
Peeko grynumas ir cheminis atsparumas leidžia saugiai naudoti maisto pramonėje.
FDA patvirtinimas dėl kontaktų su maistu : PEEK atitinka FDA reikalavimus dėl kontaktų su maistu, todėl jis tinka naudoti maisto perdirbimo įrangoje ir pakuotėje.
„Peek“ maisto pakuotėje ir krosnies dalyse : „Peek“ aukšto temperatūros stabilumas ir cheminis atsparumas daro jį idealų naudojimą maisto pakuotėms ir krosnies komponentams, kur jis gali atlaikyti atšiaurias virimo ir sterilizacijos sąlygas.
Aviacijos ir kosmoso pramonė
PEEK lengvas pobūdis ir aukštos kokybės savybės daro jį vertinga medžiaga aviacijos ir kosmoso pramonei.
„Peek“ kaip lengva aliuminio alternatyva : „Peek“ didelis stiprumo ir svorio santykis leidžia pakeisti aliuminio orlaivio komponentus, mažinant bendrą svorį ir pagerinant degalų efektyvumą.
PEEK komponentai orlaiviuose : PEEK naudojamas įvairiuose orlaivių komponentuose, pradedant konstrukcinėmis dalimis ir baigiant elektrinėmis jungtimis. Dėl gebėjimo atlaikyti ekstremalią temperatūrą ir chemines medžiagas jis yra idealus atšiaurioms kosmoso sąlygoms.
Peržiūrėkite šią lentelę, kurioje palyginamos „Peek“ ir „Aliuminio“ savybės: „
| Property | Peek“ | aliuminis |
| Tankis (g/cm³) | 1.32 | 2.70 |
| Tempimo stiprumas (MPA) | 90–100 | 70-700 |
| Nuolatinis naudojimo temperatūra (° C) | 260 | 150–250 |
| Cheminis atsparumas | Puiku | Gerai |
Paskutinė mintis
PEEK injekcijos liejimas suteikia daug pranašumų, įskaitant išskirtinį stiprumą, atsparumą šilumai ir cheminį inertiškumą. Jis plačiai naudojamas medicinos, aviacijos ir kosmoso ir automobilių pramonėje. Norint pasiekti optimalų našumą konkrečiose programose, labai svarbu pasirinkti tinkamą žvilgsnį. Dėl nuolatinio pažangos PEEK ateitis įvairiuose sektoriuose atrodo perspektyvi. Jo universalumas ir patvarumas ir toliau skatins naujoves ir priėmimą.
MFG komanda: jūsų patikimas partneris, susijęs su PEEK injekcijų formavimu
Turėdama dešimtmečių patirtį ir įsipareigojant kokybei, „Team MFG“ pateikia „Peek“ injekcijų formavimo sprendimus jūsų reikliausioms programoms. Susisiekite su mumis šiandien ir aptarkite savo projekto reikalavimus ir sužinokite, kaip galime padėti jums pasisekti.
