Umewahi kujiuliza ni nini hufanya Peek Ukingo wa sindano ni maalum sana? Utaratibu huu wa utendaji wa hali ya juu ni muhimu katika viwanda kama anga na matibabu. Nguvu ya kipekee ya Peek na upinzani wa joto huweka kando.
Kwenye blogi hii, utajifunza juu Ukingo wa sindano ya peek , faida zake, na umuhimu wake katika sekta mbali mbali.
Plastiki ya Peek ni nini?
Peek, fupi kwa polyether ether ketone , ni thermoplastic ya utendaji wa juu ambayo imechukua ulimwengu wa utengenezaji kwa dhoruba. Lakini ni nini nyenzo hii, na ni nini huweka kando na plastiki zingine? Wacha tuingie ndani na tuchunguze ulimwengu wa kuvutia wa Peek.
Muundo wa kemikali na muundo
Katika msingi wake, Peek ina muundo wa kipekee wa kemikali ambao huipa mali yake ya kushangaza. Ni mali ya familia ya PAEK (Polyaryletherketone), ambayo inajulikana kwa nguvu na utulivu wake wa kipekee. Mgongo wa Peek unajumuisha vitengo vya kurudia vya vikundi vya ether na ketone, kama inavyoonyeshwa kwenye picha hapa chini:
Mpangilio huu tofauti wa molekuli huruhusu Peek kudumisha uadilifu wake hata chini ya hali mbaya. Inaweza kuhimili joto la juu, kupinga kemikali, na kuvumilia mkazo wa mitambo kama hakuna mwingine.
Kulinganisha na thermoplastics zingine za utendaji wa juu
Wakati imewekwa juu ya thermoplastics zingine za utendaji wa juu, Peek huangaza kweli. Angalia Jedwali hili la Ulinganisho:
| Mali | Peek | Pei | PPSU | PPS |
| Nguvu Tensile (MPA) | 90-100 | 85-105 | 75-85 | 65-75 |
| Joto la matumizi endelevu (° C) | 250 | 170 | 180 | 220 |
| Upinzani wa kemikali | Bora | Nzuri | Nzuri | Bora |
| Vaa upinzani | Bora | Nzuri | Nzuri | Nzuri |
Aina za Peek
Sio Peek yote imeundwa sawa. Watengenezaji wameendeleza darasa na uundaji anuwai ili kuhudumia mahitaji maalum. Hapa kuna rundown ya haraka ya aina kuu:
Peek isiyojazwa : Hii ndio aina safi kabisa ya peek, bila nyongeza yoyote au viboreshaji. Inatoa kiwango cha juu cha upinzani wa kemikali na ni bora kwa matumizi ambapo usafi ni muhimu.
Peek iliyojazwa na glasi (GF30 Peek) : Kama jina linavyoonyesha, aina hii inajumuisha nyuzi 30% za glasi, kuongeza mali zake za mitambo. Inatoa ugumu ulioongezeka na utulivu wa hali ya juu, na kuifanya iwe sawa kwa vifaa vya muundo.
Peek iliyojaa kaboni (CF30 PeEK) : Na 30% ya uimarishaji wa nyuzi za kaboni, CF30 PeEK inachukua nguvu na ugumu kwa kiwango kinachofuata. Ni chaguo la kwenda kwa programu ambazo zinahitaji utendaji wa hali ya juu.
PVX Nyeusi Peek : Daraja hili maalum linachanganya faida za PeEK na faida iliyoongezwa ya msuguano mdogo na upinzani bora wa kuvaa. Ni kamili kwa sehemu za kusonga na matumizi ya nguvu.
Zaidi ya aina hizi za kawaida, wazalishaji wanaweza pia kubadilisha Peek ili kukidhi mahitaji maalum. Kutoka kwa mali ya kutofautisha tuli hadi kugundua chuma na X-ray, uwezekano hauna mwisho.
Mali ya peek
Linapokuja suala la plastiki ya utendaji wa juu, Peek inasimama kutoka kwa umati. Mchanganyiko wake wa kipekee wa mali hufanya iwe maajabu ya kweli ya uhandisi. Wacha tuangalie kwa undani ni nini hufanya Peek kuwa ya kipekee sana.
Mali ya mitambo
Peek inajulikana kwa nguvu yake ya kipekee ya mitambo. Inaweza kushughulikia mizigo ngumu zaidi bila kuvunja jasho.
Nguvu Tensile : Peek ina nguvu ya kuvutia ya nguvu ya hadi MPa 100. Hiyo ni nguvu kuliko madini mengi!
Modulus ya Flexural : Pamoja na modulus ya kubadilika kuanzia 3.8 hadi 4.3 GPA, Peek inatoa ugumu bora. Inashikilia sura yake hata chini ya mkazo mkubwa.
Ugumu : Ugumu wa Peek unakadiriwa 85-95 kwenye kiwango cha Rockwell M. Inapinga kuvaa na kubomoa kama bingwa.
Mali ya mafuta
Moja ya sifa za kushangaza zaidi za Peek ni uwezo wake wa kuhimili joto kali. Hapa kuna muhtasari wa haraka wa mali yake ya mafuta:
Kiwango cha kuyeyuka : Peek ina kiwango cha kuyeyuka cha 343 ° C (649 ° F). Hiyo ni moto wa kutosha kushughulikia programu nyingi za viwandani.
Joto la mpito la glasi : Joto la mpito la glasi ya peek ni karibu 143 ° C (289 ° F). Inashikilia mali zake za mitambo hata kwa joto lililoinuliwa.
| Peek 450 G UNFILLED | PEEK 90GL30 GF30% | PEEK 450CA30 ** CF30% ** | PEEK 150G903 ** Black ** |
|
| Mwili | Uzani (g/cm3) | 1.30 | 1.52 | 1.40 | 1.30 |
| Kiwango cha shrinkage (%) | 1 hadi 1.3 | 0.3 hadi 0.9 | 0.1 hadi 0.5 | 1 hadi 1.3 |
|
| Ugumu wa pwani (D) | 84.5 | 87 | 87.5 | 84.5 |
|
| Mitambo | Nguvu Tensile (MPA) | 98 @ mavuno | 195 @ mapumziko | 265 @ mapumziko | 105 @ mavuno |
| Elongation (%) | 45 | 2.4 | 1.7 | 20 |
|
| Modulus ya kubadilika (GPA) | 3.8 | 11.5 | 24 | 3.9 |
|
| Nguvu ya kubadilika (MPA) | 165 | 290 | 380 | 175 |
|
| Ukingo wa sindano | Joto la kukausha (° C) | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Wakati wa kukausha (hrs) | 3 | 3 | 3 | 3 |
|
| Joto la kuyeyuka (° C) | 343 | 343 | 343 | 343 |
|
| Joto la Mold (° C) | 170 hadi 200 | 170 hadi 200 | 180 hadi 210 | 160 hadi 200 |
|
Upinzani wa kemikali
Peek ni kuki ngumu linapokuja suala la upinzani wa kemikali. Inaweza kushughulikia mfiduo wa anuwai ya vitu vikali:
Upinzani wa asidi, besi, na vimumunyisho : Peek ni sugu kwa asidi nyingi, besi, na vimumunyisho vya kikaboni. Inaweza kuhimili mfiduo wa muda mrefu bila kuharibika.
Mapungufu katika Upinzani wa Kemikali : Walakini, PeEK haina mapungufu. Inaweza kuathiriwa na asidi ya sulfuri iliyoingiliana na hydrocarbons za halogenated.
Mali zingine zinazojulikana
Peek ina hila chache zaidi juu ya mshono wake. Hapa kuna mali zingine ambazo hufanya iwe wazi:
BioCompatibility : PeEK inaendana na biocompalit, na kuifanya ipatikane kwa implants na vifaa vya matibabu. Haitadhuru tishu hai.
Kuvaa Upinzani : Kwa ugumu wake wa hali ya juu na msuguano mdogo, Peek hutoa upinzani bora wa kuvaa. Ni kamili kwa sehemu za kusonga na matumizi ya nguvu.
Uwezo wa chini : Peek ina kiwango cha chini cha kuwaka (UL94 V-0). Haitashika moto kwa urahisi au kuchangia kuenea kwa moto.
Insulation ya umeme : Peek ni insulator bora ya umeme. Inashikilia mali zake za kuhami hata kwa joto la juu.
Je! Peek imetengenezwaje?
Je! Umewahi kujiuliza jinsi Peek, superstar ya plastiki ya utendaji wa hali ya juu, imetengenezwa? Mchakato huo ni wa kuvutia kama nyenzo yenyewe. Wacha tuingie kwenye ulimwengu wa utengenezaji wa peek na ugundue jinsi polymer hii ya ajabu inavyozaliwa.
Mchakato wa uporaji wa ukuaji wa hatua
Peek imeundwa kupitia mchakato unaoitwa upolimishaji wa hatua ya ukuaji wa hatua. Hii ni athari ya kemikali ambapo monomers, vizuizi vya ujenzi wa polima, huunganishwa pamoja hatua moja kwa wakati mmoja.
Kwa upande wa PeEK, monomers mbili kuu hutumiwa:
Monomers hizi huchanganywa pamoja mbele ya kichocheo, kawaida kaboni ya sodiamu (Na2CO3). Mmenyuko hufanyika kwa joto la juu, kawaida karibu 300 ° C (572 ° F).
Mmenyuko wa monomers kuunda polymer ya peek
Uchawi hufanyika wakati monomers zinaanza kuguswa na kila mmoja. Atomi za fluorine kwenye monomer ya DFB huhamishwa na vikundi vya hydroxyl kwenye monomer ya HQ. Hii inaunda dhamana mpya ya kaboni-oksijeni, na kutengeneza uti wa mgongo wa mnyororo wa polymer ya peek.
Wakati athari inavyoendelea, monomers zaidi na zaidi huunganishwa pamoja, kukuza hatua ya mnyororo wa polymer kwa hatua. Utaratibu huu unaendelea hadi monomers wengi wametumiwa, na kusababisha mnyororo mrefu, wa kurudia wa polymer ya peek.
Kutengwa kwa polymer ya peek
Mara majibu ya upolimishaji yamekamilika, polymer mpya ya peek inahitaji kutengwa kutoka kwa mchanganyiko wa athari. Hii kawaida hufanywa kupitia safu ya hatua za kuosha na kuchuja.
Kwanza, mchanganyiko wa mmenyuko umepozwa chini kwa joto la kawaida. Halafu huoshwa na maji ili kuondoa monomers yoyote isiyo na msingi na kichocheo cha kaboni ya sodiamu.
Ifuatayo, polymer ya peek huchujwa ili kuondoa uchafu wowote uliobaki. Halafu hukaushwa ili kuondoa unyevu wowote wa mabaki.
Mwishowe, polima ya peek iko tayari kusindika katika aina anuwai zinazohitajika kwa ukingo wa sindano, kama vile pellets au granules.
Uzuri wa mchakato huu ni unyenyekevu wake. Kwa kudhibiti kwa uangalifu hali ya athari na usafi wa monomers, wazalishaji wanaweza kutoa peek na mali thabiti kabisa, na kuifanya kuwa chaguo la kuaminika kwa matumizi ya utendaji wa hali ya juu.
Manufaa na hasara za plastiki ya peek
Faida
Upinzani mkubwa wa kemikali : Peek inaweza kuhimili mfiduo wa kemikali anuwai, hata kwa joto lililoinuliwa. Hii inafanya kuwa bora kwa matumizi katika mazingira magumu ambapo vifaa vingine vinaweza kuharibika haraka.
Nguvu bora, ugumu, na ugumu : Peek inajivunia mali za kuvutia za mitambo. Inayo kiwango cha juu cha uzito hadi uzito, na kuifanya kuwa chaguo nyepesi lakini ngumu kwa vifaa vya muundo. Ugumu wake na ugumu wake huruhusu kudumisha sura yake chini ya mizigo nzito.
Kupinga maji yenye shinikizo kubwa na mvuke : Upinzani wa Peek kwa hydrolysis ni ya kushangaza. Inaweza kuhimili mfiduo wa maji yenye shinikizo kubwa na mvuke bila kupoteza mali zake. Hii inafanya kuwa chaguo la juu kwa matumizi katika tasnia ya mafuta na gesi.
Uwezo wa matumizi ya matibabu na meno : Uboreshaji wa Peek na upinzani kwa michakato ya sterilization hufanya iwe chaguo bora kwa matumizi ya matibabu na meno. Kutoka kwa vyombo vya upasuaji hadi implants, PeEK inasaidia kuboresha matokeo ya mgonjwa.
Upinzani wa hali ya juu : Peek ina upinzani bora wa kuteleza, ikimaanisha inaweza kudumisha sura yake chini ya mzigo wa kila wakati kwa muda mrefu. Hii ni muhimu kwa matumizi ambapo utulivu wa hali ni muhimu, kama vile katika sehemu za anga.
Moshi wa chini na uzalishaji wa gesi yenye sumu : Katika tukio la moto, peek hutoa moshi mdogo na gesi zenye sumu. Huu ni uzingatiaji muhimu wa usalama kwa matumizi katika viwanda vya usafirishaji na ujenzi.
Kurudishwa kwa moto wa asili : Peek ina upinzani wa asili kwa moto, na kuifanya kuwa chaguo salama kuliko plastiki zingine nyingi. Inaweza kuhimili joto hadi 300 ° C (572 ° F) bila kuwasha.
Uimara na upinzani wa kuvaa : Nguvu kubwa na ugumu wa Peek hufanya iwe sugu kuvaa na kubomoa. Uimara huu hufanya iwe chaguo la gharama kubwa kwa matumizi ambapo sehemu zinahitaji kudumu kwa muda mrefu.
Hasara
Gharama kubwa ikilinganishwa na resini zingine : Peek ni nyenzo za malipo, na bei yake inaonyesha hiyo. Ni ghali zaidi kuliko plastiki zingine nyingi za uhandisi, ambazo zinaweza kuwa kizuizi kwa kupitishwa kwake katika matumizi kadhaa.
Upinzani wa chini kwa Mwanga wa UV : Peek ina upinzani duni kwa mwanga wa ultraviolet (UV). Mfiduo wa muda mrefu wa jua unaweza kusababisha kudhoofisha na kupoteza mali zake. Hii inaweza kuwa shida kwa matumizi ya nje.
Joto la juu la usindikaji : Kiwango cha juu cha kuyeyuka cha Peek kinamaanisha kuwa inahitaji joto la juu la usindikaji. Hii inaweza kuwa changamoto kwa mashine zingine za ukingo wa sindano na inaweza kuongeza gharama za nishati.
Kujitoa kwa seli ya Rudimentary kwa matumizi ya matibabu : Wakati PeEK inaambatana, uso wake haukuza asili ya kujitoa kwa seli. Hii inaweza kuwa shida kwa matumizi kadhaa ya matibabu ambapo ujumuishaji wa tishu unahitajika. Walakini, matibabu ya uso yanaweza kutumika kuboresha wambiso wa seli.
Licha ya shida hizi, faida za PeEK mara nyingi huzidisha ubaya wa matumizi mengi. Mchanganyiko wake wa kipekee wa mali hufanya iwe nyenzo ambayo ni ngumu kupiga.
Mchakato wa ukingo wa sindano
Kuingiza ukingo wa ukingo ni densi maridadi ambayo inahitaji usahihi na utaalam. Kutoka kwa maandalizi ya kuunda kabla ya kubuni mawazo, kila hatua ina jukumu muhimu katika bidhaa ya mwisho. Wacha tuingie kwenye nitty-gritty ya mchakato wa ukingo wa sindano ya peek.
Maandalizi ya kuunda kabla
Kabla hata hatujafikiria juu ya kuingiza ukingo wa ukingo, tunahitaji kupata bata zetu mfululizo. Maandalizi sahihi ni ufunguo wa mafanikio.
Kukausha joto na wakati : Peek ni nyenzo ya mseto, ambayo inamaanisha inachukua unyevu kutoka hewa. Ili kuzuia kasoro, inahitaji kukaushwa kabla ya ukingo. Joto lililopendekezwa la kukausha ni 150 ° C (302 ° F) kwa masaa 3-4.
Maandalizi ya nyenzo na utunzaji : Pellets za Peek zinapaswa kuhifadhiwa mahali pa baridi, kavu. Inapaswa kuwekwa kwenye vyombo vilivyotiwa muhuri ili kuzuia kunyonya unyevu. Wakati wa kushughulikia peek, ni muhimu kuvaa glavu ili kuzuia uchafu.
Vigezo vya ukingo
Mara tu tunapokuwa tayari nyenzo zetu, ni wakati wa kupiga simu kwenye vigezo vya ukingo. Mipangilio hii inaweza kutengeneza au kuvunja bidhaa ya mwisho.
Shinikiza ya sindano na kasi : PeEK inahitaji shinikizo kubwa za sindano, kawaida kati ya 70-140 MPa (10,000-20,000 psi). Kasi ya sindano inapaswa kuwa haraka ya kutosha kujaza ukungu haraka, lakini sio haraka sana kwamba husababisha kasoro.
Udhibiti wa joto : Joto la kuyeyuka kwa peek kawaida ni kati ya 360-400 ° C (680-752 ° F). Joto la ukungu linapaswa kuwekwa kati ya 170-200 ° C (338-392 ° F) ili kuhakikisha fuwele sahihi na kupunguza warping.
Viwango vya Shrinkage na Udhibiti : Peek ina kiwango cha shrinkage cha 1-2%, kulingana na daraja na vichungi. Ili kudhibiti shrinkage, ni muhimu kudumisha joto thabiti la ukungu na shinikizo za kufunga.
Angalia meza hii kwa kumbukumbu ya haraka juu ya vigezo vya ukingo wa Peek:
| parameta | thamani ya |
| Joto la kukausha | 150 ° C (302 ° F) |
| Wakati wa kukausha | Masaa 3-4 |
| Kuyeyuka joto | 360-400 ° C (680-752 ° F) |
| Joto la Mold | 170-200 ° C (338-392 ° F) |
| Shinikizo la sindano | 70-140 MPA (10,000-20,000 psi) |
| Kiwango cha shrinkage | 1-2% |
Mawazo ya kubuni
Kubuni sehemu za ukingo wa sindano ya peek inahitaji kujua kidogo. Hapa kuna maoni muhimu ya kuzingatia:
Unene wa ukuta : Peek inaweza kuumbwa katika sehemu nyembamba-ukuta, lakini ni muhimu kudumisha unene thabiti wa ukuta. Aina iliyopendekezwa ni 1.5-4 mm (0.06-0.16 in).
Radii na kingo kali : kingo kali na pembe zinapaswa kuepukwa katika sehemu za peek. Wanaweza kusababisha viwango vya mafadhaiko na kufanya sehemu hiyo kuwa ngumu zaidi kuumba. Radius ya chini ya 0.5 mm (0.02 in) inapendekezwa.
Rasimu ya pembe : pembe za rasimu ni muhimu kwa ejection rahisi ya sehemu kutoka kwa ukungu. Pembe ya chini ya rasimu ya 1 ° inapendekezwa kwa sehemu za peek.
Uvumilivu wa sehemu : Peek inaweza kuumbwa kwa uvumilivu mkali, lakini ni muhimu kuzingatia kiwango cha shrinkage na mapungufu ya mchakato wa ukingo. Uvumilivu wa ± 0.1 mm (± 0.004 in) kawaida hufikiwa.
Maombi ya sehemu za sindano za Peek
Sekta ya magari
Sekta ya magari daima inatafuta njia za kuboresha ufanisi wa mafuta na kupunguza uzalishaji. Ukingo wa sindano ya Peek hutoa suluhisho.
Uingizwaji wa sehemu za chuma na vifaa vya Peek : Uwiano wa nguvu wa juu wa Peek inaruhusu kuchukua nafasi ya sehemu nzito za chuma, kupunguza uzito wa jumla wa gari na kuboresha uchumi wa mafuta. Uwezo wake wa kuhimili joto la juu na kemikali hufanya iwe bora kwa matumizi ya chini ya-hood.
Mfano wa sehemu za Magari ya Peek : Peek hutumiwa katika anuwai ya vifaa vya magari, kama gia, fani, na viti vya valve. Pia hupatikana katika sehemu za mfumo wa mafuta, ambapo upinzani wake wa kemikali na utulivu wa joto la juu ni muhimu.
Maombi ya matibabu na meno
Upinzani wa Peek na upinzani wa kemikali hufanya iwe chaguo la juu kwa matumizi ya matibabu na meno.
Upungufu wa Peek na upinzani wa kemikali : Peek ni ya ndani na sugu kwa kemikali nyingi, na kuifanya iwe salama kwa matumizi katika mwili wa mwanadamu. Inaweza kuhimili michakato kali ya sterilization inayohitajika kwa vifaa vya matibabu.
Kesi za utumiaji wa biomedical na meno : PeEK hutumiwa katika anuwai ya matumizi ya biomedical, kutoka kwa kuingiza mgongo hadi prostheses ya meno. Tabia yake ya mitambo kama mitambo na uwezo wa kujumuisha na tishu za kibinadamu hufanya iwe chaguo bora kwa matumizi haya.
Matumizi ya umeme
Sifa za kipekee za umeme za Peek hufanya iwe nyenzo muhimu kwa tasnia ya umeme.
Peek kama insulator ya umeme : PeEK ina mali bora ya insulation ya umeme, na kuifanya iweze kutumiwa katika matumizi ya voltage ya juu. Uwezo wake wa kudumisha mali hizi kwa joto la juu huweka kando na plastiki zingine.
Vipengele vya umeme vya joto la juu : Uimara wa joto la Peek inaruhusu kutumika katika vifaa vya umeme ambavyo vimefunuliwa na joto kali, kama vile viunganisho na swichi katika aerospace na matumizi ya magari.
Maombi ya Sekta ya Chakula
Usafi wa Peek na upinzani wa kemikali hufanya iwe salama kwa matumizi katika tasnia ya chakula.
Idhini ya FDA kwa mawasiliano ya chakula : Peek hukutana na mahitaji ya FDA ya mawasiliano ya chakula, na kuifanya iweze kutumika katika vifaa vya usindikaji wa chakula na ufungaji.
Peek katika ufungaji wa chakula na sehemu za oveni : utulivu wa joto la juu la Peek na upinzani wa kemikali hufanya iwe bora kwa matumizi katika ufungaji wa chakula na vifaa vya oveni, ambapo inaweza kuhimili hali kali za kupikia na sterilization.
Sekta ya Anga
Asili nyepesi ya Peek na mali ya utendaji wa juu hufanya iwe nyenzo muhimu kwa tasnia ya anga.
Peek kama mbadala nyepesi kwa aluminium : Uwiano wa nguvu wa juu wa Peek inaruhusu kuchukua nafasi ya alumini katika vifaa vya ndege, kupunguza uzito kwa jumla na kuboresha ufanisi wa mafuta.
Vipengele vya Peek katika Ndege : Peek hutumiwa katika anuwai ya vifaa vya ndege, kutoka sehemu za miundo hadi viunganisho vya umeme. Uwezo wake wa kuhimili joto kali na kemikali hufanya iwe bora kwa hali ngumu ya matumizi ya anga.
Angalia meza hii kulinganisha mali ya peek na aluminium:
| mali | peek | aluminium |
| Uzani (g/cm³) | 1.32 | 2.70 |
| Nguvu Tensile (MPA) | 90-100 | 70-700 |
| Joto la matumizi endelevu (° C) | 260 | 150-250 |
| Upinzani wa kemikali | Bora | Nzuri |
Mawazo ya mwisho
Ukingo wa sindano ya Peek hutoa faida nyingi, pamoja na nguvu ya kipekee, upinzani wa joto, na uboreshaji wa kemikali. Inatumika sana katika viwanda vya matibabu, anga, na magari. Chagua daraja la kulia la Peek ni muhimu kwa kufikia utendaji mzuri katika matumizi maalum. Pamoja na maendeleo yanayoendelea, mustakabali wa Peek unaonekana kuahidi katika sekta mbali mbali. Uwezo wake na uimara wake utaendelea kuendesha uvumbuzi na kupitishwa.
Timu ya MFG: mwenzi wako anayeaminika kwa ukingo wa sindano ya peek
Na uzoefu wa miongo kadhaa na kujitolea kwa ubora, Timu ya MFG inatoa suluhisho za ukingo wa sindano kwa matumizi yako yanayohitaji sana. Wasiliana nasi leo kujadili mahitaji yako ya mradi na ujifunze jinsi tunaweza kukusaidia kufanikiwa.
