Niekedy premýšľal, čo robí nahliadnuť Vstrekovanie tak zvláštne? Tento vysokovýkonný proces je životne dôležitý v odvetviach, ako je letecký a lekársky. Výnimočná pevnosť a tepelný odpor spoločnosti Peek ju odlišujú.
V tomto blogu sa dozviete viac Vstrekovanie lišty , jeho výhody a jeho význam v rôznych odvetviach.
Čo je peek plast?
Peek, skratka pre ketón polyéterového éteru , je vysoko výkonný termoplast, ktorý vzal výrobný svet búrkou. Ale čo presne je tento materiál a čo ho odlišuje od iných plastov? Poďme sa ponoriť a preskúmajte fascinujúci svet Peek.
Chemická štruktúra
V jadre sa Peek môže pochváliť jedinečnou chemickou štruktúrou, ktorá jej dodáva pozoruhodné vlastnosti. Patrí do rodiny Paek (PolyaryLetherketon), ktorá je známa svojou mimoriadnou silou a stabilitou. Chrbtica Peek spočíva v opakujúcich sa jednotkách éterových a ketónových skupín, ako je znázornené na obrázku nižšie:
Toto charakteristické usporiadanie molekúl umožňuje spoločnosti Peek udržiavať svoju integritu aj za extrémnych podmienok. Vydrží vysoké teploty, odoláva chemikáliám a vydrží mechanické napätie ako žiadny iný.
Porovnanie s inými vysokovýkonnými termoplastmi
Pri naskladaní proti iným vysokovýkonným termoplastom, Peek skutočne svieti. Pozrite sa na túto porovnávaciu tabuľku:
| Property | Peek | Pei | PPSU | PPS |
| Pevnosť v ťahu (MPA) | 90-100 | 85-105 | 75-85 | 65-75 |
| Teplota kontinuálneho používania (° C) | 250 | 170 | 180 | 220 |
| Chemický odpor | Vynikajúci | Dobrý | Dobrý | Vynikajúci |
| Odpor | Vynikajúci | Dobrý | Dobrý | Dobrý |
Typy pohľadov
Nie všetky Peek sú vytvorené rovnocenné. Výrobcovia vyvinuli rôzne stupne a formulácie, aby uspokojili konkrétne potreby. Tu je rýchly prehľad hlavných typov:
Nepreceped Peek : Toto je najčistejšia forma Peek, bez akýchkoľvek prísad alebo posilňovania. Ponúka najvyššiu úroveň chemického odporu a je ideálny pre aplikácie, kde je čistota rozhodujúca.
PEEK naplnený skleneným (GF30 Peek) : Ako už názov napovedá, tento typ obsahuje 30% sklenené vlákna, čím zvyšuje jeho mechanické vlastnosti. Poskytuje zvýšenú tuhosť a rozmerovú stabilitu, vďaka čomu je vhodný pre štrukturálne komponenty.
PEEK naplnený uhlíkom (CF30 PEEK) : S 30% vystužením uhlíkových vlákien CF30 Peek posunie pevnosť a tuhosť na ďalšiu úroveň. Je to voľba pre aplikácie, ktoré si vyžadujú najvyšší výkon.
PVX Black Peek : Táto špecializovaná známka kombinuje výhody Peek s ďalšou výhodou nízkej trenia a zlepšeného odporu opotrebenia. Je ideálny pre pohybujúce sa diely a dynamické aplikácie.
Okrem týchto štandardných typov môžu výrobcovia prispôsobiť aj Peek tak, aby vyhovovali konkrétnym požiadavkám. Od statických disipatívnych vlastností po detekovateľnosť kovu a röntgenového žiarenia sú možnosti nekonečné.
Vlastnosti pohľadu
Pokiaľ ide o vysoko výkonné plasty, Peek vyniká z davu. Vďaka svojej jedinečnej kombinácii nehnuteľností je skutočným inžinierskym zázrakom. Pozrime sa bližšie na to, čo robí Peek tak výnimočným.
Mechanické vlastnosti
Peek je známy svojou výnimočnou mechanickou pevnosťou. Dokáže zvládnuť najťažšie zaťaženie bez porušenia potu.
Sila v ťahu : Peek sa môže pochváliť pôsobivou pevnosťou v ťahu až 100 MPa. To je silnejšie ako mnoho kovov!
Ohybový modul : S ohybovým modulom v rozmedzí od 3,8 do 4,3 GPA ponúka Peek vynikajúcu tuhosť. Udržiava svoj tvar aj v extrémnom napätí.
Tvrdosť : Peekova tvrdosť je hodnotená na 85-95 na stupnici Rockwell M. Odoláva opotrebenie a roztrhnutie ako šampión.
Tepelné vlastnosti
Jednou z najpozoruhodnejších funkcií spoločnosti Peek je jej schopnosť odolať extrémnym teplotám. Tu je rýchly prehľad o jeho tepelných vlastnostiach:
Bod topenia : Peek má bod topenia 343 ° C (649 ° F). To je dosť horúce na to, aby sa zvládlo väčšinu priemyselných aplikácií.
Teplota prechodu skla : Teplota skleneného prechodu PEEK je okolo 143 ° C (289 ° F). Udržiava svoje mechanické vlastnosti aj pri zvýšených teplotách.
| Peek 450 G Nepretržitý | Peek 90GL30 GF30% | Peek 450CA30 ** CF30% ** | Peek 150G903 ** Black ** |
|
| Fyzický | Hustota (G/CM3) | 1.30 | 1.52 | 1.40 | 1.30 |
| Miera zmeny (%) | 1 až 1,3 | 0,3 až 0,9 | 0,1 až 0,5 | 1 až 1,3 |
|
| Tvrdosť pobrežia (D) | 84.5 | 87 | 87.5 | 84.5 |
|
| Mechanický | Pevnosť v ťahu (MPA) | 98 @ Výťažok | 195 @ prestávka | 265 @ prestávka | 105 @ Výťažok |
| Predĺženie (%) | 45 | 2.4 | 1.7 | 20 |
|
| Ohybový modul (GPA) | 3.8 | 11.5 | 24 | 3.9 |
|
| Ohybová sila (MPA) | 165 | 290 | 380 | 175 |
|
| Vstrekovanie | Teplota sušenia (° C) | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Čas sušenia (HRS) | 3 | 3 | 3 | 3 |
|
| Teplota roztavenia (° C) | 343 | 343 | 343 | 343 |
|
| Teplota plesní (° C) | 170 až 200 | 170 až 200 | 180 až 210 | 160 až 200 |
|
Chemický odpor
Peek je tvrdý cookie, pokiaľ ide o chemický odpor. Zvládne vystavenie širokej škále tvrdých látok:
Odolnosť voči kyselinám, bázam a rozpúšťadlách : Peek je odolný voči väčšine kyselín, báz a organických rozpúšťadiel. Bez degradovania vydrží predĺženú expozíciu.
Obmedzenia chemického odporu : Peek má však určité obmedzenia. Môže byť ovplyvnená koncentrovanou kyselinou sírovou a niektorými halogénovanými uhľovodíkmi.
Ostatné pozoruhodné vlastnosti
Peek má na rukáve niekoľko ďalších trikov. Tu sú niektoré ďalšie vlastnosti, vďaka ktorým vynikajú:
Biokompatibilita : Peek je biokompatibilný, vďaka čomu je vhodný pre lekárske implantáty a zariadenia. Neublíži to živé tkanivo.
Odolnosť medzi nosením : Spoločnosť Peek ponúka s vysokou tvrdosťou a nízkym trením vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu. Je ideálny pre pohybujúce sa diely a dynamické aplikácie.
Nízka horľavosť : Peek má nízku horlosť (UL94 V-0). Ľahko sa nezapojí ani neprispieva k šíreniu plameňov.
Elektrická izolácia : Peek je vynikajúci elektrický izolátor. Udržiava svoje izolačné vlastnosti aj pri vysokých teplotách.
Ako sa vyrába Peek?
Premýšľali ste niekedy, ako sa vyrába Superstar, superstar vysoko výkonných plastov? Tento proces je rovnako fascinujúci ako samotný materiál. Poďme sa ponoriť do sveta výroby Peek a objavme, ako sa zrodí tento neuveriteľný polymér.
Proces polymerizácie kroku
PEEK sa vytvára prostredníctvom procesu nazývaného polymerizácia s rastom. Toto je chemická reakcia, v ktorej sú monoméry, stavebné bloky polymérov, spájajú jeden krok za druhým.
V prípade Peek sa používajú dva hlavné monoméry:
Tieto monoméry sú zmiešané v prítomnosti katalyzátora, zvyčajne uhličitanu sodného (Na2CO3). Reakcia prebieha pri vysokých teplotách, zvyčajne okolo 300 ° C (572 ° F).
Reakcia monomérov na vytvorenie peek polyméru
Kúzlo sa stane, keď monoméry začnú reagovať medzi sebou. Atómy fluóru na monoméri DFB sú nahradené hydroxylovými skupinami na monoméri HQ. Tým sa vytvára nová väzba uhlíka-oxygen, ktorá tvorí chrbticu reťazca PEEK Polymér.
Ako reakcia postupuje, stále viac a viac monomérov sa spája, čím sa zvyšuje polymérny reťazec krok za krokom. Tento proces pokračuje, až kým sa väčšina monomérov konzumuje, čo vedie k dlhému opakujúcemu sa reťazci PEEK Polyméru.
Izolácia peek polyméru
Akonáhle je polymerizačná reakcia dokončená, musí byť z reakčnej zmesi izolovaný novo vytvorený PEEK Polymér. Zvyčajne sa to robí pomocou série krokov na umývanie a filtráciu.
Po prvé, reakčná zmes sa ochladí na teplotu miestnosti. Potom sa premyje vodou, aby sa odstránili akékoľvek nezreagované monoméry a katalyzátor uhličitanu sodného.
Ďalej je PEEK Polymér filtrovaný, aby sa odstránili všetky zostávajúce nečistoty. Potom sa vysuší, aby sa odstránila zvyšková vlhkosť.
Nakoniec je PEEK Polymér pripravený na spracovanie do rôznych foriem potrebných na vstrekovanie, ako sú pelety alebo granule.
Krása tohto procesu je jej jednoduchosť. Výrobcami starostlivo kontrolou reakčných podmienok a čistoty monomérov môžu výrobcovia vyrábať nahliadnuť s neuveriteľne konzistentnými vlastnosťami, čo z neho robí spoľahlivú voľbu pre vysoko výkonné aplikácie.
Výhody a nevýhody plastov Peek
Výhody
Vysoký chemický odpor : Peek vydrží vystavenie širokému rozsahu chemikálií, a to aj pri zvýšených teplotách. Vďaka tomu je ideálny na použitie v tvrdých prostrediach, kde by sa iné materiály rýchlo degradovali.
Vynikajúca pevnosť, tvrdosť a tuhosť : Peek sa môže pochváliť pôsobivými mechanickými vlastnosťami. Má vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, čo z neho robí ľahkú, ale robustnú voľbu pre štrukturálne komponenty. Jeho tvrdosť a tuhosť mu umožňujú udržiavať svoj tvar pod ťažkým zaťažením.
Odolnosť voči vysokotlakovej vode a pary : Peekov odpor voči hydrolýze je pozoruhodný. Môže vydržať vystavenie vysokotlakovej vode a paru bez straty svojich vlastností. Vďaka tomu je najlepšou voľbou pre aplikácie v ropnom a plynárenskom priemysle.
Vhodnosť pre lekárske a zubné aplikácie : biokompatibilita a odolnosť spoločnosti Peek voči sterilizačným procesom z neho robí vynikajúcu voľbu pre lekárske a zubné aplikácie. Od chirurgických nástrojov po implantáty, Peek pomáha zlepšovať výsledky pacientov.
Vysoká odolnosť proti tečeniam : Peek má vynikajúci odolnosť proti tečeniam, čo znamená, že dokáže udržať svoj tvar pri konštantnom zaťažení po dlhých obdobiach. To je rozhodujúce pre aplikácie, v ktorých je kritická rozmerová stabilita, napríklad v leteckých komponentoch.
Nízka emisia dymu a toxického plynu : V prípade požiaru Peek emituje minimálny dym a toxické plyny. Toto je zásadné bezpečnostné úvahy o aplikáciách v prepravnom a stavebnom priemysle.
Retarditacia horenia : Peek má prirodzenú odolnosť voči plameňom, vďaka čomu je bezpečnejšou voľbou ako mnoho iných plastov. Odvzdušne teploty až do 300 ° C (572 ° F) bez zapálenia.
Trvanlivosť a odolnosť proti opotrebeniu : Vysoká pevnosť a tvrdosť Peeku robia odolnú voči opotrebovaniu a roztrhnutiu. Táto trvanlivosť z neho robí nákladovo efektívnu voľbu pre aplikácie, v ktorých musia diely trvať dlho.
Nevýhody
Vysoké náklady v porovnaní s inými živici : Peek je prémiový materiál a jeho cena to odráža. Je to drahšie ako mnoho iných inžinierskych plastov, ktoré môžu byť prekážkou jeho prijatia v niektorých aplikáciách.
Nízka odolnosť voči UV svetlu : Peek má zlú odolnosť voči ultrafialovému (UV) svetlu. Dlhodobé vystavenie slnečnému žiareniu môže spôsobiť, že sa degraduje a stratí svoje vlastnosti. To môže byť problém pre vonkajšie aplikácie.
Vysoké teploty spracovania : Vysoký bod topenia spoločnosti Peek znamená, že vyžaduje vysoké teploty spracovania. To môže byť výzvou pre niektoré stroje na vstrekovanie a môže zvýšiť náklady na energiu.
Adhézia základnej bunky pre lekárske aplikácie : Aj keď je Peek biokompatibilný, jeho povrch prirodzene nepodporuje adhéziu buniek. To môže byť problém pre niektoré lekárske aplikácie, v ktorých je požadovaná integrácia tkanív. Na zlepšenie adhézie buniek je však možné aplikovať povrchové úpravy.
Napriek týmto nevýhodám výhody spoločnosti Peek často prevažujú nad nevýhodami mnohých aplikácií. Vďaka svojej jedinečnej kombinácii vlastností z neho robí materiál, ktorý je ťažké poraziť.
Proces vstrekovania
Vstupovanie formovania PEEK je jemný tanec, ktorý si vyžaduje presnosť a odbornosť. Od prípravkov na predkladanie po návrhy, každý krok zohráva v konečnom produkte rozhodujúcu úlohu. Poďme sa ponoriť do nitty-drsného procesu injekčného formovania.
Prípravy
Predtým, ako uvažujeme o vstupe do formovania, musíme dostať kačice v rade. Správna príprava je kľúčom k úspechu.
Teplota a čas sušenia : Peek je hygroskopický materiál, čo znamená, že absorbuje vlhkosť zo vzduchu. Aby sa predišlo defektom, musí sa pred formovaním vysušiť. Odporúčaná teplota sušenia je 150 ° C (302 ° F) počas 3-4 hodín.
Príprava a manipulácia s materiálom : Peek peliet by sa mali skladovať na chladnom a suchom mieste. Mali by sa uchovávať v utesnených nádobách, aby sa zabránilo absorpcii vlhkosti. Pri manipulácii s Peekom je dôležité nosiť rukavice, aby sa predišlo kontaminácii.
Formovanie parametrov
Akonáhle sme pripravení náš materiál, je čas vytočiť parametre formovania. Tieto nastavenia môžu urobiť alebo prerušiť konečný produkt.
Tlak a rýchlosť vstrekovania : Peek vyžaduje vysoké injekčné tlaky, zvyčajne medzi 70-140 MPa (10 000-20 000 psi). Rýchlosť vstrekovania by mala byť dostatočne rýchla na to, aby sa pleseň rýchlo naplnila, ale nie tak rýchlo, že spôsobuje defekty.
Riadenie teploty : Teplota taveniny pre PEEK je zvyčajne medzi 360-400 ° C (680-752 ° F). Teplota formy by sa mala udržiavať medzi 170-200 ° C (338-392 ° F), aby sa zabezpečila správna kryštalizácia a minimalizovala deformáciu.
Rýchlosť a kontrola zmršťovania : Peek má mieru zmršťovania 1-2%, v závislosti od stupňa a výplne. Na kontrolu zmrašťovania je dôležité udržiavať konzistentné teploty plesní a tlaky na balenie.
Pozrite sa na túto tabuľku, kde nájdete rýchly odkaz na parametre formovania PEEK:
| parametra | Hodnota |
| Sušenie | 150 ° C (302 ° F) |
| Čas sušenia | 3-4 hodiny |
| Roztopenie | 360-400 ° C (680-752 ° F) |
| Teplota | 170-200 ° C (338-392 ° F) |
| Injekčný tlak | 70-140 MPa (10 000-20 000 psi) |
| Miera | 1-2% |
Úvahy o návrhu
Navrhovanie dielov pre výstupné lišty si vyžaduje trochu know-how. Tu je niekoľko kľúčových úvah, ktoré treba mať na pamäti:
Hrúbka steny : Peek sa môže formovať do tenkostenných častí, ale je dôležité udržiavať konzistentnú hrúbku steny. Odporúčaný rozsah je 1,5-4 mm (0,06-0,16 in).
Radii a ostré hrany : V častiach nahliadnutia by sa malo vyhnúť ostrým hranám a rohom. Môžu spôsobiť koncentrácie stresu a sťažiť formovanie časti. Odporúča sa minimálny polomer 0,5 mm (0,02 palca).
NÁVRH Uhly : Uhly konceptu sú potrebné na ľahké vyhadzovanie časti z formy. Pre časové časti peek sa odporúča minimálny uhol prievanu 1 °.
Tolerancie časti : Peek sa môže formovať na prísne tolerancie, ale je dôležité zvážiť rýchlosť zmršťovania a obmedzenia procesu formovania. Tolerancia ± 0,1 mm (± 0,004 palca) je zvyčajne dosiahnuteľná.
Aplikácie PEEK Vstrekované formované diely
Automobilový priemysel
Automobilový priemysel vždy hľadá spôsoby, ako zlepšiť palivovú účinnosť a znížiť emisie. Vstrekovanie PEEK ponúka riešenie.
Výmena kovových častí komponentmi PEEK : Vysoký pomer pevnosti k hmotnosti spoločnosti Peek mu umožňuje nahradiť časti ťažkých kovov, znižuje celkovú hmotnosť vozidla a zlepšuje spotrebu paliva. Jeho schopnosť odolať vysokým teplotám a chemikáliám je ideálna pre aplikácie pod kapou.
Príklady PEEK Automotive Parts : Peek sa používa v rôznych automobilových komponentoch, ako sú prevodové stupne, ložiská a ventilové sedadlá. Nachádza sa tiež v častiach palivového systému, kde je jeho chemická odolnosť a stabilita s vysokou teplotou rozhodujúca.
Lekárske a zubné aplikácie
Biokompatibilita spoločnosti Peek a chemická odolnosť z neho robia najvyššiu voľbu pre lekárske a zubné aplikácie.
Peekova inerte a odolnosť voči chemikáliám : Peek je inertný a odolný voči väčšine chemikálií, vďaka čomu je bezpečná na použitie v ľudskom tele. Oddržuje tvrdé sterilizačné procesy potrebné pre zdravotnícke pomôcky.
Prípady biomedicínskeho a zubného použitia : Peek sa používa v rôznych biomedicínskych aplikáciách, od miechových implantátov po zubné protézy. Jeho kosti podobné mechanické vlastnosti a schopnosť integrovať sa s ľudským tkanivom z neho robia ideálnu voľbu pre tieto aplikácie.
Elektrické aplikácie
Unikátne elektrické vlastnosti spoločnosti Peek z neho robia cenný materiál pre elektrický priemysel.
Peek ako elektrický izolátor : Peek má vynikajúce vlastnosti elektrickej izolácie, vďaka čomu je vhodný na použitie vo vysokorýchlostných aplikáciách. Jeho schopnosť udržiavať tieto vlastnosti pri vysokých teplotách ju odlišuje od iných plastov.
Vysokoteplotné elektrické komponenty : Stabilita s vysokou teplotou spoločnosti Peek umožňuje jeho používanie v elektrických komponentoch, ktoré sú vystavené extrémnemu tepla, ako sú konektory a spínače v leteckom a automobilovom aplikáciách.
Aplikácie potravinárskeho priemyslu
Čistota a chemická odolnosť spoločnosti Peek umožňujú bezpečnosť na použitie v potravinárskom priemysle.
Schválenie FDA na kontakt s potravinami : Peek spĺňa požiadavky FDA na kontakt s potravinami, vďaka čomu je vhodný na použitie v zariadeniach na spracovanie potravín a obalov.
Pozerajte sa na balenie potravín a časti rúry : Stabilita s vysokou teplotou a chemickej odolnosti spoločnosti Peek je ideálna na použitie v balení potravín a komponentov rúry, kde dokáže odolávať tvrdým podmienkam varenia a sterilizácie.
Letecký priemysel
Ľahká povaha spoločnosti Peek a vysoko výkonné vlastnosti z neho robia cenný materiál pre letecký priemysel.
Peek ako ľahká alternatíva k hliníku : Vysoký pomer pevnosti k hmotnosti spoločnosti Peek mu umožňuje nahradiť hliník v komponentoch lietadla, znižuje celkovú hmotnosť a zlepšuje palivovú účinnosť.
Komponenty Peek v lietadle : Peek sa používa v rôznych komponentoch lietadiel, od štrukturálnych častí po elektrické konektory. Jeho schopnosť odolať extrémnym teplotám a chemikáliám z neho robí ideálny pre tvrdé podmienky leteckých aplikácií.
Pozrite sa na túto tabuľku porovnávanie vlastností Peek a hliníka:
| Property | Peek | Hliník Hliníku |
| Hustota (g/cm³) | 1.32 | 2.70 |
| Pevnosť v ťahu (MPA) | 90-100 | 70-700 |
| Teplota kontinuálneho používania (° C) | 260 | 150-250 |
| Chemický odpor | Vynikajúci | Dobrý |
Záverečná myšlienka
Vstrekovanie PEEK ponúka mnoho výhod, vrátane výnimočnej pevnosti, tepelnej odolnosti a chemickej inerte. Všeobecne sa používa v lekárskom, leteckom a automobilovom priemysle. Výber správneho stupňa Peek je rozhodujúci pre dosiahnutie optimálneho výkonu v konkrétnych aplikáciách. S pokračujúcim pokrokom vyzerá budúcnosť Peek v rôznych odvetviach. Jeho všestrannosť a trvanlivosť budú naďalej riadiť inovácie a prijatie.
Tím MFG: Váš dôveryhodný partner pre výstupné formovanie Peek
S desaťročiami skúseností a záväzkom v oblasti kvality poskytuje tím MFG riešenia injekcie PEEK pre vaše najnáročnejšie aplikácie. Kontaktujte nás ešte dnes , aby ste prediskutovali vaše požiadavky na projekt a dozvedeli sa, ako vám môžeme pomôcť uspieť.
