Kdaj se spraševal, kaj pokuka Oblikovanje vbrizgavanja tako posebno? Ta visokozmogljivi postopek je ključnega pomena v panogah, kot sta vesoljski in medicinski. PEEK -ova izjemna trdnost in toplotna odpornost sta jo ločila.
V tem blogu boste izvedeli o tem Oblikovanje vbrizgavanja , njegove koristi in njegov pomen v različnih sektorjih.
Kaj je peek plastika?
Peek, kratek za polieter eter ketona , je visokozmogljiv termoplastik, ki je proizvodni svet prevzel z nevihto. Toda kaj točno je ta material in kaj ga ločuje od drugih plastike? Potopimo se in raziskujmo očarljiv svet Peeka.
Kemična struktura in sestava
V bistvu se Peek ponaša z edinstveno kemijsko strukturo, ki ji daje izjemne lastnosti. Pripada družini Paek (Polylethertketone), ki je znana po svoji izjemni moči in stabilnosti. Ponovno hrbtenico pokuka je sestavljeno iz ponavljajočih se enot eter in ketonskih skupin, kot je prikazano na spodnji sliki:
Ta značilna ureditev molekul omogoča PEEK, da ohrani svojo celovitost tudi v ekstremnih pogojih. Zdrži visoke temperature, se upira kemikalijam in zdrži mehanski stres kot noben drug.
Primerjava z drugimi visokozmogljivimi termoplastiki
Ko je postavljen proti drugi visokozmogljivi termoplastiki, Peek resnično sije. Oglejte si to primerjalno tabelo:
| lastnost | peek | pei | ppsU | pps |
| Natezna trdnost (MPA) | 90-100 | 85-105 | 75-85 | 65-75 |
| Neprekinjena temperatura (° C) | 250 | 170 | 180 | 220 |
| Kemična odpornost | Odlično | Dobro | Dobro | Odlično |
| Nošenje | Odlično | Dobro | Dobro | Dobro |
Vrste pokuka
Ni ves pokuk ustvarjen enako. Proizvajalci so razvili različne ocene in formulacije, da bi zadovoljili posebne potrebe. Tukaj je hiter odhod glavnih vrst:
Nepopolnjen peek : To je najčistejša oblika pokuka, brez dodatkov ali okrepitev. Ponuja najvišjo raven kemične odpornosti in je idealna za aplikacije, kjer je čistost ključna.
Stekleni poluk (GF30 PEEK) : Kot že ime pove, ta vrsta vključuje 30% steklenih vlaken, kar izboljšuje njegove mehanske lastnosti. Zagotavlja povečano togost in dimenzijsko stabilnost, zaradi česar je primeren za strukturne sestavne dele.
PEEK, napolnjen z ogljikom (CF30 PEEK) : s 30-odstotno ojačitvijo ogljikovih vlaken CF30 PEEK prevzame trdnost in togost na naslednjo raven. To je izbira za aplikacije, ki zahtevajo najvišjo uspešnost.
PVX Black Peek : Ta specializirana ocena združuje prednosti PEEK z dodatno prednostjo nizkega trenja in izboljšane odpornosti na obrabo. Je kot nalašč za premikanje delov in dinamične aplikacije.
Poleg teh standardnih vrst lahko proizvajalci prilagodijo tudi PEEK za izpolnjevanje posebnih zahtev. Od statičnih disipativnih lastnosti do zaznavnosti kovine in rentgenskih žarkov so možnosti neskončne.
Lastnosti peeka
Ko gre za visokozmogljivo plastiko, Peek izstopa iz množice. Njegova edinstvena kombinacija lastnosti je resnično inženirska čuda. Oglejmo si natančneje, kaj je Peek tako poseben.
Mehanske lastnosti
Peek je znan po svoji izjemni mehanski trdnosti. Lahko se obnese najtežje obremenitve, ne da bi zlomil znoj.
Natezna trdnost : Peek se ponaša z impresivno natezno trdnostjo do 100 MPa. To je močnejše od mnogih kovin!
Flexural Modul : s upogibnim modulom, ki sega od 3,8 do 4,3 GPa, PEEK ponuja izjemno togost. Ohranja svojo obliko tudi pod ekstremnim stresom.
Trdota : Peekova trdota je ocenjena na 85-95 na lestvici Rockwell M. Upira se, da se obrabi kot šampion.
Toplotne lastnosti
Ena najbolj izjemnih lastnosti Peeka je njegova sposobnost, da prenese ekstremne temperature. Tu je hiter pregled njegovih toplotnih lastnosti:
Tališče : PEEK ima tališče 343 ° C (649 ° F). To je dovolj vroče za obvladovanje večine industrijskih aplikacij.
Temperatura steklenega prehoda : Temperatura steklenega prehoda PEEK je približno 143 ° C (289 ° F). Svoje mehanske lastnosti vzdržuje tudi pri povišanih temperaturah.
| Peek 450 g Nefiland | Peek 90GL30 GF30% | PEEK 450CA30 ** CF30% ** | PEEK 150G903 ** Črna ** |
|
| Fizično | Gostota (g/cm3) | 1.30 | 1.52 | 1.40 | 1.30 |
| Stopnja krčenja (%) | 1 do 1.3 | 0,3 do 0,9 | 0,1 do 0,5 | 1 do 1.3 |
|
| Shore trdota (d) | 84.5 | 87 | 87.5 | 84.5 |
|
| Mehanski | Natezna trdnost (MPA) | 98 @ donos | 195 @ odmor | 265 @ odmor | 105 @ donos |
| Raztezanje (%) | 45 | 2.4 | 1.7 | 20 |
|
| Fleksibilni modul (GPA) | 3.8 | 11.5 | 24 | 3.9 |
|
| Upogibna moč (MPA) | 165 | 290 | 380 | 175 |
|
| Oblikovanje vbrizgavanja | Temperatura sušenja (° C) | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Čas sušenja (ur) | 3 | 3 | 3 | 3 |
|
| Temperatura taline (° C) | 343 | 343 | 343 | 343 |
|
| Temperatura plesni (° C) | 170 do 200 | 170 do 200 | 180 do 210 | 160 do 200 |
|
Kemična odpornost
Peek je močan piškotek, ko gre za kemično odpornost. Lahko se izpostavi široko paleto ostrih snovi:
Odpornost na kisline, baze in topila : PEEK je odporen na večino kislin, baze in organska topila. Zdrži dolgotrajno izpostavljenost, ne da bi se poslabšala.
Omejitve kemične odpornosti : vendar ima PEEK nekatere omejitve. Nanj lahko vplivajo koncentrirana žveplova kislina in nekateri halogenirani ogljikovodiki.
Druge pomembne lastnosti
Peek ima še nekaj trikov. Tu je še nekaj drugih lastnosti, zaradi katerih izstopa:
Biokompatibilnost : PEEK je biokompatibilen, zaradi česar je primeren za medicinske vsadke in naprave. Ne bo škodilo živemu tkivu.
Odpornost proti obrabi : Peek s svojo visoko trdoto in nizkim trenjem ponuja odlično odpornost na obrabo. Je kot nalašč za premikanje delov in dinamične aplikacije.
Nizka vnetljivost : PEEK ima nizko vnetljivost (UL94 V-0). Ne bo zlahka zajel ali prispeval k širjenju plamena.
Električna izolacija : PEEK je odličen električni izolator. Ohranja svoje izolacijske lastnosti tudi pri visokih temperaturah.
Kako se izdeluje Peek?
Ste se že kdaj vprašali, kako je narejen Peek, superzvezdnik visokozmogljive plastike? Postopek je tako fascinanten kot sam material. Potopimo se v svet proizvodnje peek in odkrijte, kako se rodi ta neverjeten polimer.
Postopek polimerizacije koraka
PEEK nastane s postopkom, imenovanim polimerizacija pohodnice. To je kemična reakcija, kjer se monomeri, gradniki polimerov združijo za korak za korak.
V primeru Peeka se uporabljata dva glavna monomera:
Te monomere mešamo skupaj v prisotnosti katalizatorja, običajno natrijevega karbonata (NA2CO3). Reakcija poteka pri visokih temperaturah, običajno okoli 300 ° C (572 ° F).
Reakcija monomerov, da tvori polimer peek
Čarovnija se zgodi, ko monomeri začnejo med seboj reagirati. Atome fluora na monomeru DFB se na monomeru HQ premestijo s hidroksilnimi skupinami. To ustvarja novo vez ogljikovega kisika, ki tvori hrbtenico polimerne verige PEEK.
Ko reakcija napreduje, se vse več monomerov združuje in korak za korakom raste polimerna veriga. Ta postopek se nadaljuje, dokler ne porabijo večine monomerov, kar ima za posledico dolgo, ponavljajočo se verigo peek polimera.
Izolacija polimera peeka
Ko je reakcija polimerizacije končana, je treba iz reakcijske mešanice izolirati na novo oblikovani PEEK polimer. Običajno se to izvaja z vrsto korakov pranja in filtracije.
Najprej se reakcijska zmes ohladi na sobno temperaturo. Nato ga operemo z vodo, da odstranimo vse nereagirane monomere in katalizator natrijevega karbonata.
Nato se polimer PEEK filtrira, da odstrani vse preostale nečistoče. Nato se posuši, da odstrani morebitno preostalo vlago.
Končno je polimer za pokukanje pripravljen za predelavo v različne oblike, potrebne za oblikovanje injiciranja, kot so pelete ali zrnca.
Lepota tega procesa je njena preprostost. S skrbnim nadzorom reakcijskih pogojev in čistosti monomerov lahko proizvajalci proizvajajo pokuk z neverjetno skladnimi lastnostmi, zaradi česar je zanesljiva izbira za visokozmogljive aplikacije.
Prednosti in slabosti peek plastike
Prednosti
Visoka kemična odpornost : Peek lahko prenese izpostavljenost širokemu krogu kemikalij, tudi pri povišanih temperaturah. Zaradi tega je idealen za uporabo v težkih okoljih, kjer bi se drugi materiali hitro poslabšali.
Odlična moč, trdota in togost : Peek se ponaša z impresivnimi mehanskimi lastnostmi. Ima visoko razmerje med močjo in težo, zaradi česar je lahka, a trdna izbira za konstrukcijske komponente. Njegova trdota in togost omogočata, da ohrani svojo obliko pod težkimi obremenitvami.
Odpornost na visokotlačno vodo in paro : PEEK-ova odpornost na hidrolizo je izjemna. Zdrži izpostavljenost visokotlačni vodi in pari, ne da bi izgubil lastnosti. Zaradi tega je najpomembnejša izbira za aplikacije v naftni in plinski industriji.
Primernost za medicinske in zobozdravstvene aplikacije : PEEK -ova biokompatibilnost in odpornost proti sterilizaciji sta odlična izbira za medicinske in zobozdravstvene aplikacije. Od kirurških instrumentov do vsadkov, PEEK pomaga izboljšati rezultate pacientov.
Upornost z visokim lezenjem : Peek ima odlično odpornost na lezenje, kar pomeni, da lahko v dolgih obdobjih ohrani svojo obliko pod konstantno obremenitvijo. To je ključnega pomena za aplikacije, kjer je dimenzijska stabilnost kritična, na primer v vesoljskih komponentah.
Nizka dim in toksična emisija plina : V primeru požara Peek oddaja minimalni dim in strupene pline. To je ključno varnost za uporabo v prometni in gradbeni industriji.
Inherentna zaostalost plamena : Peek ima naravno odpornost proti plamenom, zaradi česar je varnejša izbira kot številne druge plastike. Lahko prenese temperature do 300 ° C (572 ° F), ne da bi se vžgal.
Trajnost in odpornost proti obrabi : Peekova visoka trdnost in trdota omogočata, da je odporna proti obrabi. Ta vzdržljivost omogoča stroškovno učinkovito izbiro za aplikacije, kjer morajo deli trajati dlje časa.
Slabosti
Visoki stroški v primerjavi z drugimi smolami : PEEK je vrhunski material, njegova cena pa to odraža. Je dražja od številnih drugih inženirskih plastike, kar je lahko ovira pri njegovem sprejetju v nekaterih aplikacijah.
Nizka odpornost na UV svetlobo : PEEK ima slabo odpornost na ultravijolično (UV) svetlobo. Dolgotrajna izpostavljenost sončni svetlobi lahko povzroči, da se razgradi in izgubi lastnosti. To je lahko težava za aplikacije na prostem.
Visoke temperature obdelave : Visoka tališča PEEK pomeni, da zahteva visoke temperature obdelave. To je lahko izziv za nekatere stroje za oblikovanje injiciranja in lahko povečajo stroške energije.
Rudimentarna oprijem za medicinske aplikacije : Medtem ko je PEEK biokompatibilen, njegova površina seveda ne spodbuja celične adhezije. To je lahko težava pri nekaterih medicinskih aplikacijah, kjer je zaželena integracija tkiv. Vendar se lahko za izboljšanje oprijema celic uporabijo površinske obdelave.
Kljub tem pomanjkljivostim prednosti PEEK pogosto odtehtajo slabosti za številne aplikacije. Njegova edinstvena kombinacija lastnosti je material, ki ga je težko premagati.
Postopek pokukanja
Vbrizgavanje peke je občutljiv ples, ki zahteva natančnost in strokovno znanje. Od priprave pred oblikovanjem do oblikovalskih pomislekov ima vsak korak ključno vlogo v končnem izdelku. Potopimo se v trmast proces oblikovanja vbrizgavanja.
Priprave pred oblikovanjem
Preden sploh pomislimo na vbrizgavanje pokukanja, moramo svoje race dobiti po vrsti. Pravilna priprava je ključna za uspeh.
Temperatura in čas sušenja : Peek je higroskopski material, kar pomeni, da absorbira vlago iz zraka. Da bi se izognili napakam, jo je treba pred oblikovanjem posušiti. Priporočena temperatura sušenja je 150 ° C (302 ° F) 3-4 ure.
Priprava in ravnanje z materialom : Peek pelete je treba shranjevati na hladnem, suhem mestu. Hraniti jih je treba v zaprtih posodah, da se prepreči absorpcija vlage. Pri pokukanju je treba nositi rokavice, da se izognete kontaminaciji.
Parametri oblikovanja
Ko bomo pripravili naš gradivo, je čas, da pokličemo parametre oblikovanja. Te nastavitve lahko naredijo ali zlomijo končni izdelek.
Vbrizgavalni tlak in hitrost : PEEK zahteva visoke tlake vbrizgavanja, običajno med 70-140 MPa (10.000-20.000 psi). Hitrost injiciranja mora biti dovolj hitra, da lahko hitro napolnite plesen, vendar ne tako hitro, da povzroča napake.
Nadzor temperature : Temperatura taline za PEEK je običajno med 360-400 ° C (680-752 ° F). Temperaturo plesni je treba hraniti med 170-200 ° C (338-392 ° F), da se zagotovi pravilno kristalizacijo in zmanjšuje upogibanje.
Stopnje in nadzor krčenja : Peek ima stopnjo krčenja 1-2%, odvisno od ocene in polnil. Za nadzor krčenja je pomembno ohraniti dosledne temperature plesni in pakiranje.
Oglejte si to tabelo za hitro sklicevanje na parametre PEEK:
| parametrov | Vrednost |
| Temperatura sušenja | 150 ° C (302 ° F) |
| Čas sušenja | 3-4 ure |
| Temperatura taline | 360-400 ° C (680-752 ° F) |
| Temperatura plesni | 170-200 ° C (338-392 ° F) |
| Vbrizgavalni tlak | 70-140 MPA (10.000-20.000 psi) |
| Stopnja krčenja | 1-2% |
Oblikovanje
Oblikovanje delov za oblikovanje vbrizgavanja pokuka zahteva malo znanja. Tu je nekaj ključnih pomislekov, ki jih morate upoštevati:
Debelina stene : Peek lahko oblikujemo v tankostenske dele, vendar je pomembno, da ohranite konsistentno debelino stene. Priporočeni razpon je 1,5-4 mm (0,06-0,16 in).
Polderi in ostri robovi : v delih peek se je treba izogibati ostrem robom in vogalom. Lahko povzročijo koncentracije stresa in otežujejo oblikovanje. Priporočljiv je najmanjši polmer 0,5 mm (0,02 in).
Osnutek kotov : Osnutek kotov so potrebni za enostavno izmet dela iz kalupa. Za PEEK dele je priporočljiv najmanjši osnutek kot 1 °.
Tolerance z deli : PEEK je mogoče oblikovati do tesnih toleranc, vendar je pomembno upoštevati hitrost krčenja in omejitve procesa oblikovanja. Običajno je dosegljiva toleranca ± 0,1 mm (± 0,004 in).
Uporaba delov vbrizgavanja peek
Avtomobilska industrija
Avtomobilska industrija vedno išče načine za izboljšanje učinkovitosti goriva in zmanjšanje emisij. Oblikovanje v injiciranju peek ponuja rešitev.
Zamenjava kovinskih delov s komponentami PEEK : Visoko razmerje med trdnostjo in težo PEEK omogoča nadomeščanje dele težkih kovin, zmanjšanje skupne teže vozila in izboljšanje porabe goriva. Njegova sposobnost, da prenese visoke temperature in kemikalije, je idealna za aplikacije, ki niso pod pozornim.
Primeri avtomobilskih delov PEEK : PEEK se uporablja v različnih avtomobilskih komponentah, kot so prestave, ležaji in sedeži ventila. Najdemo ga tudi v delih sistema goriva, kjer sta ključnega pomena njena kemična odpornost in visokotemperaturna stabilnost.
Medicinske in zobne aplikacije
PEEK -ova biokompatibilnost in kemična odpornost omogočata vrhunsko izbiro za medicinske in zobne aplikacije.
PEEK -ova inertnost in odpornost na kemikalije : PEEK je inerten in odporen proti večini kemikalij, zaradi česar je varen za uporabo v človeškem telesu. Zdrži ostre postopke sterilizacije, potrebne za medicinske pripomočke.
Primeri biomedicinske in zobne uporabe : PEEK se uporablja v različnih biomedicinskih aplikacijah, od hrbteničnih vsadkov do zobnih protez. Njegove kosti podobne mehanske lastnosti in sposobnost integracije s človeškim tkivom so idealna izbira za te aplikacije.
Električne aplikacije
Peekove edinstvene električne lastnosti so dragocen material za električno industrijo.
Pokukajte kot električni izolator : PEEK ima odlične električne izolacijske lastnosti, zaradi česar je primeren za uporabo v visokonapetostnih aplikacijah. Njegova sposobnost vzdrževanja teh lastnosti pri visokih temperaturah jo ločuje od drugih plastike.
Visokotemperaturne električne komponente : visokotemperaturna stabilnost PEEK omogoča uporabo v električnih komponentah, ki so izpostavljene ekstremni vročini, kot so konektorji in stikala v vesoljskih in avtomobilskih aplikacijah.
Aplikacije za prehrambeno industrijo
PEEK -ova čistost in kemična odpornost omogočata varovanje za uporabo v prehrambeni industriji.
Odobritev FDA za stik s hrano : PEEK izpolnjuje zahteve FDA za stik s hrano, zaradi česar je primeren za uporabo v opremi za predelavo hrane in embalaži.
Pokukajte v embalažo s hrano in deli pečice : Peekova visokotemperaturna stabilnost in kemična odpornost naredijo idealno za uporabo v embalaži s hrano in komponentami pečice, kjer lahko zdrži težke pogoje kuhanja in sterilizacije.
Vesoljska industrija
Lahka narava in visokozmogljive lastnosti Peeka so dragocen material za vesoljsko industrijo.
Pokukajte kot lahka alternativa aluminiju : PEEK-ovo visoko razmerje med trdnostjo in težo omogoča nadomeščanje aluminija v komponentah zrakoplovov, zmanjšanje skupne teže in izboljšanje učinkovitosti goriva.
Pokukajte komponente v letalih : PEEK se uporablja v različnih komponentah zrakoplovov, od konstrukcijskih delov do električnih konektorjev. Njegova sposobnost, da prenese ekstremne temperature in kemikalije, je idealna za težke pogoje vesoljskih aplikacij.
Oglejte si to tabelo, ki primerja lastnosti PEEK in ALUMINIJ:
| lastnost | PEEK | ALUMINIJ |
| Gostota (g/cm³) | 1.32 | 2.70 |
| Natezna trdnost (MPA) | 90-100 | 70-700 |
| Neprekinjena temperatura (° C) | 260 | 150-250 |
| Kemična odpornost | Odlično | Dobro |
Končna misel
Oblikovanje vbrizgavanja peek ponuja številne prednosti, vključno z izjemno trdnostjo, toplotno odpornostjo in kemično inertnostjo. Široko se uporablja v medicinski, vesoljski in avtomobilski industriji. Izbira prave ocene PEEK je ključnega pomena za doseganje optimalne učinkovitosti v določenih aplikacijah. S stalnim napredkom je prihodnost Peeka videti obetavna v različnih sektorjih. Njegova vsestranskost in trajnost bosta še naprej spodbujala inovacije in sprejetje.
Team MFG: Vaš zaupanja vreden partner za oblikovanje vbrizgavanja peek
Z desetletji izkušenj in zavezanostjo kakovosti ekipa MFG ponuja rešitve za vbrizgavanje vbrizgavanja za vaše najzahtevnejše aplikacije. Pišite nam danes, da se pogovorite o vaših zahtevah projekta in se naučite, kako vam lahko pomagamo.
