Vai esat kādreiz domājis, kas liek palūrēt Injekcijas veidošana ir tik īpaša? Šis augstas veiktspējas process ir ļoti svarīgs tādās nozarēs kā aviācijas un medicīniska. PEEK izcilā izturība un karstuma izturība to atšķir.
Šajā emuārā jūs uzzināsiet par PEEK iesmidzināšanas formēšana, tās priekšrocības un nozīme dažādās nozarēs.
Kas ir palūrēšanas plastmasa?
Peek, īss poliētera ētera ketonam , ir augstas veiktspējas termoplastika, kas ražošanas pasauli ir pārņēmusi vētrā. Bet kas īsti ir šis materiāls, un kas to atšķir no citām plastmasām? Ienirst un izpētīsim aizraujošo palūrēšanas pasauli.
Ķīmiskā struktūra un kompozīcija
Tā kodolā PEEK lepojas ar unikālu ķīmisku struktūru, kas tai piešķir ievērojamās īpašības. Tas pieder Paek (Polyaryletherketone) saimei, kas ir pazīstama ar savu izcilo izturību un stabilitāti. PEEK mugurkauls sastāv no ētera un ketonu grupu vienību atkārtošanas, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā:
Šis atšķirīgais molekulu izvietojums ļauj PEEK saglabāt savu integritāti pat ekstremālos apstākļos. Tas var izturēt augstu temperatūru, pretoties ķīmiskām vielām un izturēt mehānisku spriegumu kā nevienam citam.
Salīdzinājums ar citu augstas veiktspējas termoplastiku
Sadaloties pret citu augstas veiktspējas termoplastiku, Peek patiesi spīd. Apskatiet šo salīdzināšanas tabulu:
| īpašums | PEE | PE | PPSU | PPS |
| Stiepes izturība (MPA) | 90–100 | 85-105 | 75-85 | 65-75 |
| Nepārtraukta lietošanas temperatūra (° C) | 250 | 170 | 180 | 220 |
| Ķīmiska izturība | Lielisks | Labs | Labs | Lielisks |
| Nodilums pretestība | Lielisks | Labs | Labs | Labs |
Palūrēšanas veidi
Ne viss PEEK ir izveidots vienāds. Ražotāji ir izstrādājuši dažādas pakāpes un preparātus, lai apmierinātu īpašas vajadzības. Šeit ir ātrs galveno veidu nolietojums:
Neaizpildīts palūrēt : šī ir tīrākā palūkošanās forma, bez jebkādām piedevām vai pastiprinājumiem. Tas piedāvā visaugstāko ķīmiskās izturības līmeni un ir ideāli piemērots lietojumprogrammām, kurās tīrība ir izšķiroša.
Stikla piepildīta PEEK (GF30 PEEK) : Kā norāda nosaukums, šāda veida iekļauj 30% stikla šķiedras, uzlabojot tās mehāniskās īpašības. Tas nodrošina paaugstinātu stīvumu un izmēru stabilitāti, padarot to piemērotu strukturālām sastāvdaļām.
Ar oglekļa pildījumu PEEK (CF30 PEEK) : ar 30% oglekļa šķiedras pastiprināšanu CF30 PEEK uzņem spēku un stingrību nākamajam līmenim. Tā ir izvēle lietojumprogrammām, kas prasa visaugstāko sniegumu.
PVX Black PEEK : Šī specializētā pakāpe apvieno PEEK priekšrocības ar papildu berzes priekšrocību un uzlabotu nodiluma izturību. Tas ir lieliski piemērots kustīgām detaļām un dinamiskām lietojumprogrammām.
Papildus šiem standarta tipiem ražotāji var arī pielāgot PEEK, lai izpildītu īpašas prasības. Sākot ar statiskām izkliedējošām īpašībām līdz metāla un rentgenstaru noteikšanai, iespējas ir bezgalīgas.
Peek īpašības
Runājot par augstas veiktspējas plastmasu, PEEK izceļas no pūļa. Tās unikālā īpašumu kombinācija padara to par īstu inženiertehnisko brīnumu. Sīkāk apskatīsim, kas padara palūrēšanu tik īpašu.
Mehāniskās īpašības
PEEK ir pazīstams ar savu izcilo mehānisko izturību. Tas var rīkoties ar vissmagākajām kravām, nesalaužot sviedru.
Stiepes izturība : PEEK lepojas ar iespaidīgu stiepes izturību līdz 100 MPa. Tas ir spēcīgāks par daudziem metāliem!
Liektais modulis : Ar lieces moduli no 3,8 līdz 4,3 GPA PEEK piedāvā izcilu stīvumu. Tas saglabā savu formu pat ārkārtēja stresa apstākļos.
Cietība : Peeka cietība ir novērtēta ar 85-95 Rockwell M skalā. Tas izturas pret nodilumu kā čempions.
Termiskās īpašības
Viena no PEEK ievērojamākajām iezīmēm ir spēja izturēt ārkārtēju temperatūru. Šeit ir ātrs pārskats par tā termiskajām īpašībām:
Kušanas punkts : PEEK kausēšanas punkts ir 343 ° C (649 ° F). Tas ir pietiekami karsts, lai rīkotos ar lielāko daļu rūpniecisko pielietojumu.
Stikla pārejas temperatūra : PEEK stikla pārejas temperatūra ir aptuveni 143 ° C (289 ° F). Tas saglabā savas mehāniskās īpašības pat paaugstinātā temperatūrā.
| PEEK 450 G Aizpildīts | PEEK 90GL30 GF30% | PEEK 450CA30 ** CF30% ** | PEEK 150G903 ** Black ** |
|
| Fizisks | Blīvums (g/cm3) | 1.30 | 1.52 | 1.40 | 1.30 |
| Saraušanās līmenis (%) | No 1 līdz 1,3 | 0,3 līdz 0,9 | 0,1 līdz 0,5 | No 1 līdz 1,3 |
|
| Krasta cietība (D) | 84.5 | 87 | 87.5 | 84.5 |
|
| Mehānisks | Stiepes izturība (MPA) | 98 @ raža | 195 @ pārtraukums | 265 @ pārtraukums | 105 @ raža |
| Pagarinājums (%) | 45 | 2.4 | 1.7 | 20 |
|
| Lieces modulis (GPA) | 3.8 | 11.5 | 24 | 3.9 |
|
| Lieces izturība (MPA) | 165 | 290 | 380 | 175 |
|
| Iesmidzināšana | Žāvēšanas temperatūra (° C) | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Žāvēšanas laiks (stundas) | 3 | 3 | 3 | 3 |
|
| Izkausējuma temperatūra (° C) | 343 | 343 | 343 | 343 |
|
| Pelējuma temperatūra (° C) | 170 līdz 200 | 170 līdz 200 | 180 līdz 210 | 160 līdz 200 |
|
Ķīmiska izturība
PEEK ir grūts sīkdatne, kad runa ir par ķīmisko izturību. Tas var rīkoties ar plašu skarbu vielu diapazonu:
Izturība pret skābēm, bāzēm un šķīdinātājiem : PEEK ir izturīga pret lielāko daļu skābju, bāzu un organisko šķīdinātāju. Tas var izturēt ilgstošu iedarbību bez degradēšanas.
Ķīmiskās izturības ierobežojumi : tomēr PEEK tomēr ir daži ierobežojumi. To var ietekmēt koncentrēta sērskābe un daži halogenēti ogļūdeņraži.
Citas ievērojamas īpašības
PEEK ir vēl daži triki, kas ir piedurkne. Šeit ir dažas citas īpašības, kas to izceļ:
Bioloģiski savietojamība : PEEK ir bioloģiski saderīga, padarot to piemērotu medicīniskiem implantiem un ierīcēm. Tas nekaitēs dzīvajiem audiem.
Nodiluma izturība : ar lielo cietību un zemo berzi PEEK piedāvā lielisku nodiluma izturību. Tas ir lieliski piemērots kustīgām detaļām un dinamiskām lietojumprogrammām.
Zema uzliesmojamība : PEEK ir zems uzliesmojamības novērtējums (UL94 V-0). Tas viegli netiks aizdedzināts un neveicinās liesmu izplatību.
Elektriskā izolācija : PEEK ir lielisks elektriskais izolators. Tas saglabā savas izolācijas īpašības pat augstā temperatūrā.
Kā tiek ražots PEEK?
Vai esat kādreiz domājis, kā tiek izgatavots Peek, augstas veiktspējas plastmasas superzvaigzne? Process ir tikpat aizraujošs kā pats materiāls. Nogenēsimies palūrēšanas pasaulē un atklāsim, kā piedzimst šis neticamais polimērs.
Pakāpju audzēšanas polimerizācijas process
PEEK tiek izveidots, izmantojot procesu, ko sauc par pamātes polimerizāciju. Šī ir ķīmiska reakcija, kurā monomēri, polimēru celtniecības bloki, tiek apvienoti vienu soli vienlaikus.
PEEK gadījumā tiek izmantoti divi galvenie monomēri:
Šie monomēri tiek sajaukti kopā katalizatora, parasti nātrija karbonāta (NA2CO3) klātbūtnē. Reakcija notiek augstā temperatūrā, parasti ap 300 ° C (572 ° F).
Monomēru reakcija, veidojot PEEK polimēru
Maģija notiek, kad monomēri sāk reaģēt savā starpā. Fluora atomus uz DFB monomēra pārvieto hidroksilgrupas uz HQ monomēra. Tas rada jaunu oglekļa-skābekļa saiti, veidojot PEEK polimēru ķēdes mugurkaulu.
Reakcijai progresējot, arvien vairāk monomēru tiek apvienoti, soli pa solim palielinot polimēru ķēdi. Šis process turpinās, līdz tiek patērēts lielākā daļa monomēru, kā rezultātā tiek izveidota ilga, atkārtota PEEK polimēra ķēde.
Palūrēšanas polimēra izolēšana
Kad polimerizācijas reakcija ir pabeigta, jaunizveidotais PEEK polimērs ir jāizolē no reakcijas maisījuma. Parasti to veic, izmantojot virkni mazgāšanas un filtrēšanas pakāpienu.
Pirmkārt, reakcijas maisījumu atdzesē līdz istabas temperatūrai. Pēc tam to mazgā ar ūdeni, lai noņemtu visus nereaģētos monomērus un nātrija karbonāta katalizatoru.
Pēc tam PEEK polimērs tiek filtrēts, lai noņemtu visus atlikušos piemaisījumus. Pēc tam to žāvē, lai noņemtu visu atlikušo mitrumu.
Visbeidzot, PEEK polimērs ir gatavs pārstrādei dažādās formās, kas vajadzīgas iesmidzināšanas veidošanai, piemēram, granulām vai granulām.
Šī procesa skaistums ir tā vienkāršība. Rūpīgi kontrolējot reakcijas apstākļus un monomēru tīrību, ražotāji var radīt palūrēšanu ar neticami konsekventām īpašībām, padarot to par uzticamu izvēli augstas veiktspējas lietojumiem.
PEEK plastmasas priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības
Augsta ķīmiskā izturība : PEEK var izturēt plašu ķīmisko vielu diapazonu, pat paaugstinātā temperatūrā. Tas padara to ideālu lietošanai skarbā vidē, kur citi materiāli ātri noārdās.
Lielisks spēks, cietība un stīvums : PEEK lepojas ar iespaidīgām mehāniskām īpašībām. Tam ir augsta izturības un svara attiecība, padarot to par vieglu, bet izturīgu izvēli strukturālajām sastāvdaļām. Tā cietība un stīvums ļauj tai saglabāt savu formu ar lielām kravām.
Izturība pret augsta spiediena ūdeni un tvaiku : PEEK izturība pret hidrolīzi ir ievērojama. Tas var izturēt paaugstināta spiediena ūdeni un tvaiku, nezaudējot tās īpašības. Tas padara to par galveno izvēli lietojumiem naftas un gāzes rūpniecībā.
Piemērotība medicīniskai un zobārstniecībai : PEEK bioloģiskā savietojamība un izturība pret sterilizācijas procesiem padara to par lielisku izvēli medicīniskai un zobārstniecībai. Sākot no ķirurģiskiem instrumentiem līdz implantiem, PEEK palīdz uzlabot pacienta rezultātus.
Augsta šļūdes pretestība : PEEK ir lieliska šļūdes pretestība, kas nozīmē, ka tā ilgā laika posmā var saglabāt savu formu pastāvīgā slodzē. Tas ir ļoti svarīgi lietojumprogrammām, kurās ir kritiska izmēru stabilitāte, piemēram, kosmiskās aviācijas komponentos.
Zems dūmu un toksiskas gāzes emisija : ugunsgrēka gadījumā PEEK izstaro minimālus dūmus un toksiskas gāzes. Tas ir būtisks drošības apsvērums par lietojumiem transporta un celtniecības nozarē.
Raksturīgā liesma slāpēšana : PEEK ir dabiska izturība pret liesmām, padarot to par drošāku izvēli nekā daudzām citām plastmasām. Tas var izturēt temperatūru līdz 300 ° C (572 ° F), nededzinot.
Izturība un izturība pret nodilumu : PEEK augstā izturība un cietība padara to izturīgu pret nolieto un plīsiet. Šī izturība padara to par rentablu izvēli lietojumprogrammām, kurās detaļām jābūt ilgstošai.
Trūkumi
Augstas izmaksas salīdzinājumā ar citiem sveķiem : PEEK ir premium materiāls, un tā cena to atspoguļo. Tā ir dārgāka nekā daudzas citas inženiertehniskās plastmasas, kas dažās lietojumprogrammās var būt šķērslis tās pieņemšanai.
Zema izturība pret UV gaismu : PEEK ir slikta izturība pret ultravioleto (UV) gaismu. Ilgstoša saules gaismas iedarbība var izraisīt tā pasliktināšanos un zaudēt īpašības. Tā var būt problēma āra lietojumprogrammām.
Augsta apstrādes temperatūra : PEEK augstais kušanas punkts nozīmē, ka tai nepieciešama augsta apstrādes temperatūra. Tas var būt izaicinājums dažām iesmidzināšanas veidošanas mašīnām un palielināt enerģijas izmaksas.
Rudimentārā šūnu adhēzija medicīniskai lietošanai : Lai arī PEEK ir bioloģiski saderīga, tā virsma dabiski neveicina šūnu adhēziju. Tā var būt problēma dažiem medicīniskiem pielietojumiem, kur vēlama audu integrācija. Tomēr, lai uzlabotu šūnu adhēziju, var izmantot virsmas apstrādi.
Neskatoties uz šiem trūkumiem, PEEK priekšrocības bieži pārsniedz daudzu lietojumprogrammu trūkumus. Tās unikālā īpašību kombinācija padara to par materiālu, kuru ir grūti pārspēt.
Palūkot iesmidzināšanas liešanas procesu
Injicēšana liešanas peek ir delikāta deja, kurai nepieciešama precizitāte un zināšanas. Sākot no sagatavošanās pirms veidošanas līdz projektēšanas apsvērumiem, katram solim ir izšķiroša loma galaproduktā. Ienirst peek injekcijas veidošanas procesa niecīgajā.
Pirms veidošanās sagatavošanās
Pirms mēs pat domājam par peek injicēšanu, mums ir jāsaņem pīles pēc kārtas. Pareiza sagatavošana ir panākumu atslēga.
Žāvēšanas temperatūra un laiks : PEEK ir higroskopisks materiāls, kas nozīmē, ka tas absorbē mitrumu no gaisa. Lai izvairītos no defektiem, pirms formēšanas tas ir jāizžāvē. Ieteicamā žāvēšanas temperatūra ir 150 ° C (302 ° F) 3-4 stundas.
Materiāla sagatavošana un apstrāde : Peek granulas jāuzglabā vēsā, sausā vietā. Tie jātur aizzīmogotos traukos, lai novērstu mitruma absorbciju. Rīkojoties palūrēt, ir svarīgi valkāt cimdus, lai izvairītos no piesārņojuma.
Veidņu parametri
Kad esam sagatavojuši savu materiālu, ir pienācis laiks iezvanīt formēšanas parametrus. Šie iestatījumi var izgatavot vai salauzt galaproduktu.
Injekcijas spiediens un ātrums : PEEK prasa augstu iesmidzināšanas spiedienu, parasti no 70–140 MPa (10 000–20 000 psi). Injekcijas ātrumam jābūt pietiekami ātram, lai ātri piepildītu veidni, bet ne tik ātri, ka tas izraisa defektus.
Temperatūras kontrole : PEEK kausēšanas temperatūra parasti ir starp 360-400 ° C (680-752 ° F). Pelējuma temperatūra jāuztur no 170-200 ° C (338-392 ° F), lai nodrošinātu pareizu kristalizāciju un samazinātu deformāciju.
Saraušanās likmes un kontrole : PEEK sarūkšanas ātrums ir 1-2%, atkarībā no pakāpes un pildvielām. Lai kontrolētu saraušanos, ir svarīgi saglabāt nemainīgu pelējuma temperatūru un iesaiņošanas spiedienu.
Pārbaudiet šo tabulu, lai iegūtu ātru atsauci uz PEEK veidošanas parametriem:
| parametra | vērtība |
| Žāvēšanas temperatūra | 150 ° C (302 ° F) |
| Žāvēšanas laiks | 3-4 stundas |
| Izkausēšanas temperatūra | 360-400 ° C (680-752 ° F) |
| Pelējuma temperatūra | 170-200 ° C (338-392 ° F) |
| Injekcijas spiediens | 70-140 MPa (10 000–20 000 psi) |
| Saraušanās ātrums | 1-2% |
Dizaina apsvērumi
Detaļu projektēšana PEEK iesmidzināšanas veidošanai prasa mazliet zināšanas. Šeit ir daži galvenie apsvērumi, kas jāpatur prātā:
Sienas biezums : PEEK var veidot plānās sienas daļās, taču ir svarīgi saglabāt konsekventu sienas biezumu. Ieteicamais diapazons ir 1,5–4 mm (0,06-0,16 collas).
Radii un asas malas : asas malas un stūri jāizvairās no palūrēšanas daļās. Tie var izraisīt stresa koncentrāciju un apgrūtināt daļu veidojamu. Ieteicams minimālais rādiuss 0,5 mm (0,02 collas).
Leņķu melnraksts : Iegremdēšanas leņķi ir nepieciešami, lai ērti izmestu daļu no veidnes. PEEK detaļām ieteicams minimālais 1 ° iegrimes leņķis.
Daļu pielaides : PEEK var veidot līdz stingrām pielaides, taču ir svarīgi apsvērt saraušanās ātrumu un veidnes procesa ierobežojumus. Parasti ir sasniedzama tolerance ± 0,1 mm (± 0,004 collas).
PEEK iesmidzināšanas veidotu detaļu pielietojums
Automobiļu rūpniecība
Automobiļu rūpniecība vienmēr meklē veidus, kā uzlabot degvielas efektivitāti un samazināt izmešus. PEEK iesmidzināšanas veidne piedāvā risinājumu.
Metāla detaļu nomaiņa ar PEEK komponentiem : PEEK augstā izturības un svara attiecība ļauj tai nomainīt smago metāla detaļas, samazinot kopējo transportlīdzekļu svaru un uzlabojot degvielas ekonomiju. Tās spēja izturēt augstu temperatūru un ķimikālijas padara to ideālu, lai to izmantotu zemāk.
PEEK automobiļu detaļu piemēri : PEEK tiek izmantots dažādos automobiļu komponentos, piemēram, pārnesumos, gultņos un vārstu sēdekļos. Tas ir atrodams arī degvielas sistēmas daļās, kur ir izšķiroša nozīme tās ķīmiskā izturība un augstas temperatūras stabilitāte.
Medicīnas un zobārstniecības lietojumi
PEEK bioloģiskā savietojamība un ķīmiskā izturība padara to par galveno izvēli medicīniskai un zobārstniecībai.
PEEK inerce un izturība pret ķīmiskām vielām : PEEK ir inerts un izturīgs pret vairumu ķīmisko vielu, padarot to drošu lietošanai cilvēka ķermenī. Tas var izturēt skarbos sterilizācijas procesus, kas nepieciešami medicīnas ierīcēm.
Biomedicīnas un zobu lietošanas gadījumi : PEEK tiek izmantots dažādos biomedicīnas lietojumos, sākot no mugurkaula implantiem līdz zobu protēzēm. Tā kaulam līdzīgās mehāniskās īpašības un spēja integrēties ar cilvēka audiem padara to par ideālu izvēli šiem pielietojumiem.
Elektriskās lietojumprogrammas
Peek unikālās elektriskās īpašības padara to par vērtīgu materiālu elektriskajai rūpniecībai.
Palūkojieties kā elektriskais izolators : PEEK ir lieliskas elektriskās izolācijas īpašības, padarot to piemērotu lietošanai augstsprieguma lietojumos. Tā spēja saglabāt šīs īpašības augstā temperatūrā to atšķir no citām plastmasām.
Augstas temperatūras elektriskās sastāvdaļas : PEEK augstas temperatūras stabilitāte ļauj to izmantot elektriskos komponentos, kas ir pakļauti ārkārtējam karstumam, piemēram, savienotājiem un slēdžiem aviācijas un kosmosa un automobiļu lietojumos.
Pārtikas rūpniecības lietojumprogrammas
Peek tīrība un ķīmiskā izturība padara to drošu lietošanai pārtikas rūpniecībā.
FDA apstiprinājums pārtikas kontaktam : PEEK atbilst FDA prasībām attiecībā uz kontaktu ar pārtiku, padarot to piemērotu lietošanai pārtikas pārstrādes aprīkojumā un iepakojumā.
Palūkojieties pārtikas iepakojumā un cepeškrāsns daļās : Peek augstas temperatūras stabilitāte un ķīmiskā izturība padara to ideālu lietošanai pārtikas iepakojumā un cepeškrāsns komponentos, kur tas var izturēt skarbos vārīšanas un sterilizācijas apstākļus.
Kosmiskās aviācijas nozare
Peek vieglā rakstura un augstas veiktspējas īpašības padara to par vērtīgu materiālu kosmiskās aviācijas nozarei.
Palūkojieties kā viegla alumīnija alternatīva : PEEK augstas stiprības un svara attiecība ļauj tai aizstāt alumīniju gaisa kuģu komponentos, samazinot kopējo svaru un uzlabojot degvielas patēriņa efektivitāti.
PEEK komponenti gaisa kuģī : PEEK tiek izmantots dažādos gaisa kuģu komponentos, sākot no konstrukcijas detaļām līdz elektriskajiem savienotājiem. Tās spēja izturēt ārkārtēju temperatūru un ķīmiskas vielas padara to ideālu skarbiem kosmiskās aviācijas lietošanas apstākļiem.
Pārbaudiet šo tabulu, salīdzinot PEEK un alumīnija īpašības:
| īpašums | Peek | alumīnijs |
| Blīvums (g/cm³) | 1.32 | 2.70 |
| Stiepes izturība (MPA) | 90–100 | 70-700 |
| Nepārtraukta lietošanas temperatūra (° C) | 260 | 150-250 |
| Ķīmiska izturība | Lielisks | Labs |
Galīgā doma
PEEK iesmidzināšanas veidne piedāvā daudzas priekšrocības, ieskaitot ārkārtas izturību, karstuma izturību un ķīmisko inertumu. To plaši izmanto medicīniskajās, kosmiskās un automobiļu rūpniecībā. Pareizas PEEK pakāpes izvēle ir būtiska, lai sasniegtu optimālu veiktspēju īpašās lietojumprogrammās. Ar pastāvīgiem sasniegumiem PEEK nākotne izskatās daudzsološa dažādās nozarēs. Tā daudzpusība un izturība turpinās virzīt jauninājumus un adopciju.
Komanda MFG: Jūsu uzticamais partneris PEEK Injekcijas veidošanā
Ar gadu desmitiem ilgu pieredzi un apņemšanos ievērot kvalitāti, Team MFG nodrošina palūrēšanas iesmidzināšanas veidošanas risinājumus jūsu visprasīgākajām lietojumprogrammām. Sazinieties ar mums šodien , lai pārrunātu savas projekta prasības un uzzinātu, kā mēs varam jums palīdzēt gūt panākumus.
