อะไรที่ทำให้พลาสติกดูมีเอกลักษณ์? ในขณะที่อุตสาหกรรมผลักดันวัสดุที่แข็งแรงและทนความร้อนได้มากขึ้น PEEK โดดเด่น Polyetheretherketone (PEEK) เป็นพลาสติกวิศวกรรมขั้นสูงที่พัฒนาขึ้นในปี 1980 ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องประสิทธิภาพสูงภายใต้สภาวะที่รุนแรง
ในโพสต์นี้คุณจะได้เรียนรู้ว่า PEEK คืออะไรคุณสมบัติของมันและทำไมมันจึงมีความสำคัญในหลายอุตสาหกรรม เราจะสำรวจคุณลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์และทำไมจึงเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับแอพพลิเคชั่นการบินและอวกาศการแพทย์และยานยนต์
Peek Plastic คืออะไร?
Peek หรือ Polyether Ether Ketone เป็นพลาสติกวิศวกรรมประสิทธิภาพสูง เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมและความเก่งกาจในอุตสาหกรรมต่างๆ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการใช้ Peek ในการผลิตคุณสามารถตรวจสอบคำแนะนำของเราได้ การฉีดขึ้นรูปแอบดู.
องค์ประกอบและโครงสร้างทางเคมี
โครงสร้างโมเลกุลของ Peek ประกอบด้วยหน่วยซ้ำของกลุ่มอีเธอร์สองกลุ่มและกลุ่มคีโตน การจัดเรียงที่ไม่เหมือนใครนี้ทำให้คุณมีลักษณะที่น่าทึ่ง
สูตรทางเคมีสำหรับ PEEK คือ C19H14O3 หมายเลข CAS ของมันคือ 29658-26-2
การสังเคราะห์ Peek
การผลิต PEEK เกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน:
การเตรียมโมโนเมอร์:
คีย์โมโนเมอร์: 4,4'-difluorobenzophenone และ hydroquinone
Hydroquinone ได้รับการรักษาด้วยฐานที่แข็งแกร่งเช่นโซเดียมคาร์บอเนต
กระบวนการโพลีเมอไรเซชัน:
เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 300 ° C)
เกิดขึ้นในตัวทำละลาย aprotic polar (เช่น diphenyl sulfone)
เกี่ยวข้องกับการทดแทนอะโรมาติกนิวเคลียส
การแยกและการทำให้บริสุทธิ์:
กระบวนการนี้ส่งผลให้กระดูกสันหลังโพลิเมอร์อะโรมาติกแข็งของ Peek นี่คือเหตุผลที่ Peek สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 240 ° C การทำความเข้าใจคุณสมบัติเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญเมื่อพิจารณา ความคลาดเคลื่อนของการฉีดขึ้นรูป สำหรับชิ้นส่วน PEEK
รูปแบบของการมอง
PEEK มีอยู่ในรูปแบบต่าง ๆ เพื่อให้เหมาะกับกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน:
| แบบฟอร์ม | คำอธิบาย |
| เม็ด | เม็ดเล็ก ๆ สม่ำเสมอสำหรับการฉีดขึ้นรูป |
| ผง | อนุภาคละเอียดสำหรับการอัดบีบอัดการพิมพ์ 3 มิติ |
| แท่ง | รูปร่างสต็อกสำหรับการตัดเฉือนชิ้นส่วนที่กำหนดเอง |
| เม็ด | คล้ายกับเม็ดที่ใช้ในกระบวนการขึ้นรูปต่างๆ |
แต่ละแบบฟอร์มมีข้อได้เปรียบที่ไม่ซ้ำกันสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ การเลือกรูปแบบที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประมวลผลและประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
คุณสมบัติของพลาสติกมองดู
Peek ภูมิใจนำเสนอคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ พวกเขาทำให้มันเหมาะสม
คุณสมบัติทางกายภาพ
ลักษณะทางกายภาพของ Peek ทำให้มันโดดเด่นท่ามกลางพลาสติกวิศวกรรม:
ผลึกของมันให้ความต้านทานที่ยอดเยี่ยมต่อของเหลวต่างๆ คุณลักษณะนี้ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าของ Peek และความเสถียรของมิติ
คุณสมบัติเชิงกล
Peek มีความแข็งแรงเชิงกลที่น่าประทับใจ:
แรงดึง: 90-100 MPa
โมดูลัสแรงดึง: 3.5 - 3.9 เกรดเฉลี่ย
ความแข็งแรงของการดัดงอ: 170 MPa
โมดูลัสโค้งงอ: 4.1 เกรดเฉลี่ย
ความต้านทานแรงกระแทก (รอยบาก izod): 80-94 J/m
คุณสมบัติเหล่านี้ยังคงมีเสถียรภาพแม้ที่อุณหภูมิสูง ความแข็งแกร่งและความแข็งแกร่งของ Peek ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานแอพพลิเคชั่นคล้ายกับพลาสติกประสิทธิภาพสูงอื่น ๆ เช่น Ultem (PEI).
คุณสมบัติทางความร้อน
ลักษณะความร้อนของ Peek นั้นยอดเยี่ยม:
จุดหลอมเหลว (TM): 343 ° C
อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว (TG): 143 ° C
อุณหภูมิการโก่งร้อน (HDT): 152 ° C ที่ 1.8 MPa
การนำความร้อน: 0.25 W/(M · K)
สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน: 47 µm/(M · K)
คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้ Peek สามารถรักษาประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งใน กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติก.
พลาสติกทนความร้อนสูงสุด: มองดู
คุณสมบัติทางเคมี
PEEK จัดแสดงความต้านทานทางเคมีที่โดดเด่น:
มันยังคงมีเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง สิ่งนี้ทำให้ Peek เหมาะสำหรับการใช้งานการกัดกร่อน
ความต้านทานทางเคมี
คุณสมบัติไฟฟ้า
ลักษณะทางไฟฟ้าของ Peek เป็นสิ่งสำคัญ:
ความแข็งแรงของอิเล็กทริก: 20 kV/มม.
ความต้านทานระดับเสียง: 16 x 10^15 Ω·ซม.
ความต้านทานพื้นผิว: 10^13 Ω
คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้มองเห็นฉนวนที่ยอดเยี่ยมในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง
คุณสมบัติที่โดดเด่นอื่น ๆ
PEEK เสนอผลประโยชน์เพิ่มเติม:
ความต้านทานการสึกหรอ: ค่าสัมประสิทธิ์ต่ำของแรงเสียดทาน (0.25 ไดนามิก)
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ: เหมาะสำหรับการปลูกถ่ายทางการแพทย์และอุปกรณ์
Flame retardancy: V0 คะแนน (UL 94) ลดลงถึงความหนา 1.45 มม.
การดูดซับความชื้นต่ำ (0.5% ใน 24 ชั่วโมง) ก่อให้เกิดความเสถียรของมิติ ความบริสุทธิ์โดยธรรมชาติของ Peek ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่สะอาด คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้มองเป็นตัวเลือกที่เหนือกว่าในหลาย ๆ แอปพลิเคชันเมื่อเทียบกับวิธีการผลิตอื่น ๆ เช่น การหล่อตาย.
การประยุกต์ใช้พลาสติก Peek
การบินและอวกาศ
ในการบินและอวกาศ Peek มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง แอปพลิเคชันทั่วไปรวมถึง:
ส่วนประกอบเครื่องบิน
ชิ้นส่วนโครงสร้าง
การตกแต่งภายในห้องโดยสาร
ส่วนประกอบที่นั่ง
ยานอวกาศและดาวเทียม
ความแข็งแรงความมั่นคงและการประหยัดน้ำหนักของ Peek เป็นสิ่งสำคัญในการบินและอวกาศ
เกี่ยวกับยานยนต์
แอบดูสภาพที่รุนแรงในสภาพแวดล้อมยานยนต์:
ชิ้นส่วนที่อยู่ภายใต้ฮูด
ส่วนประกอบการส่งผ่าน
ปกวาล์ว
กรงแบริ่ง
ส่วนประกอบระบบเชื้อเพลิง
สายเชื้อเพลิงแรงดันสูง
ชิ้นส่วนหัวฉีด
ขั้วต่อและเซ็นเซอร์ไฟฟ้า
ตัวเชื่อมต่ออุณหภูมิสูง
เซ็นเซอร์ความดัน
เซ็นเซอร์ความเร็ว
ความต้านทานต่อสารเคมีและความร้อนทำให้เป็นทางเลือกที่เชื่อถือได้
ทางการแพทย์
Peek นั้นเข้ากันได้ทางชีวภาพและฆ่าเชื้อได้ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางการแพทย์:
เครื่องมือผ่าตัด
ส่วนประกอบการส่องกล้อง
เครื่องมือศัลยกรรมกระดูก
เครื่องมือทันตกรรม
อุปกรณ์ปลูกถ่าย
อุปกรณ์การฆ่าเชื้อ
ถาดและเคส
ด้ามจับเครื่องมือ
PEEK ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของผู้ป่วยและอายุการใช้งานที่ยืนยาว
อิเล็กทรอนิกส์
ในอิเล็กทรอนิกส์ PEEK ให้ฉนวนและเสถียรภาพที่ยอดเยี่ยม:
Peek รักษาคุณสมบัติของมันในสภาวะที่รุนแรง
น้ำมันและก๊าซ
แอบดูความท้าทายของสภาพแวดล้อมน้ำมันและก๊าซ:
อุปกรณ์ลงหลุม
ขั้วต่อไฟฟ้า
ตัวเรือนเซ็นเซอร์
ส่วนประกอบวาล์ว
แมวน้ำและแหวนสำรอง
ซีลแรงดันสูง
ซีลอุณหภูมิสูง
แมวน้ำที่ทนต่อสารเคมี
ให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาวะที่ไม่เป็นมิตร
การแปรรูปอาหาร
ในการแปรรูปอาหาร Peek เสนอความต้านทานความบริสุทธิ์และการสึกหรอ:
PEEK ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของอาหารและความทนทานของอุปกรณ์
เกรดพลาสติกมองดู
Peek มีให้เลือกหลายเกรด แต่ละข้อเสนอคุณสมบัติที่ไม่ซ้ำกันเหมาะสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ
แอบดู
Peek ที่ไม่ได้รับการปรับปรุงเป็นรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุด มันมีให้:
เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความบริสุทธิ์และความสะอาดเช่นการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์และอุปกรณ์การแพทย์
Peek เสริมเส้นใยแก้ว
การเสริมแรงไฟเบอร์แก้วช่วยเพิ่มคุณสมบัติของ Peek:
เพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง (โมดูลัสดัดงอสูงสุด 10 เกรด)
เสถียรภาพทางความร้อนที่สูงขึ้น (HDT สูงถึง 315 ° C)
เสถียรภาพมิติที่ดีขึ้น
การขยายตัวทางความร้อนลดลง (clte ลงไปที่ 1.1 ppm/° C)
เกรดทั่วไปประกอบด้วยเส้นใยแก้ว 30% พวกเขายอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานโครงสร้างในยานยนต์การบินและอวกาศและอุปกรณ์อุตสาหกรรม
Peek เสริมกำลังคาร์บอนไฟเบอร์
คาร์บอนไฟเบอร์นำประสิทธิภาพของ Peek ไปสู่ระดับสูงสุด:
ความแข็งแรงและความแข็งสูงสุด (ความต้านทานแรงดึงสูงถึง 300 MPa)
ความต้านทานความเหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยม
ความต้านทานการสึกหรอที่เหนือกว่า
การขยายตัวทางความร้อนต่ำ (clte ต่ำสุดที่ 0.2 ppm/° C)
สีดำ
เกรดที่มีคาร์บอนไฟเบอร์ 30% เป็นเรื่องธรรมดา พวกเขาใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการมากที่สุดเช่นโครงสร้างการบินและอวกาศและชิ้นส่วนยานยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูง
แบริ่งเกรดมอง
เกรดแบริ่งได้รับการปรับแต่งสำหรับการสึกหรอและการใช้แรงเสียดทาน:
ลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (ต่ำสุดที่ 0.10)
เพิ่มความต้านทานการสึกหรอ (ดีกว่า Virgin Peek มากถึง 10 เท่า)
ปรับปรุงการนำความร้อน (สูงกว่า 2 เท่า)
เพิ่มน้ำมันหล่อลื่น (PTFE, กราไฟท์)
เหมาะอย่างยิ่งสำหรับบูชแบริ่งและแมวน้ำในอุปกรณ์อุตสาหกรรมปั๊มและวาล์ว Peek Bearing เกรดมีประสิทธิภาพสูงกว่าวัสดุโลหะและพลาสติกแบบดั้งเดิม
เกรดที่สอดคล้องกับ FDA สำหรับอาหารและการแพทย์
เกรด PEEK บางอย่างตรงตามข้อกำหนดของ FDA ที่เข้มงวด:
การปฏิบัติตามการติดต่อทางอาหาร (FDA 21 CFR 177.2415)
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (ISO 10993, USP Class VI)
ความต้านทานการทำหมัน (หม้อนึ่งความดัน, แกมม่า, ETO)
สีธรรมชาติหรือสีฟ้าทางการแพทย์
พวกเขาใช้ในอุปกรณ์แปรรูปอาหารเครื่องมือผ่าตัดและอุปกรณ์การแพทย์ที่ฝังได้ ความปลอดภัยและความบริสุทธิ์จะมั่นใจได้ว่าการใช้งานที่ละเอียดอ่อนที่สุด
| เกรด | คุณสมบัติ | แอปพลิเคชัน |
| ไม่สำเร็จ | ความบริสุทธิ์ความเหนียว | เซมิคอนดักเตอร์แพทย์ |
| เส้นใยแก้ว (30%) | ความแข็งแรงความมั่นคง | ยานยนต์, การบินและอวกาศ, อุตสาหกรรม |
| คาร์บอนไฟเบอร์ (30%) | ประสิทธิภาพสูงสุด | ยานยนต์ระดับไฮเอนด์ |
| การแบก | แรงเสียดทานต่ำและการสึกหรอ | บูช, แมวน้ำ, แบริ่ง |
| FDA เป็นไปตามมาตรฐาน | ความปลอดภัยด้านอาหารและการแพทย์ | เครื่องมือผ่าตัด, รากฟันเทียม, การแปรรูปอาหาร |
การปรับเปลี่ยนและการปรับปรุงของ Peek
PEEK สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของมัน มีการใช้สารเติมแต่งและการรักษาต่างๆ พวกเขาปรับดูการใช้งานเฉพาะ
ฟิลเลอร์และการเสริมกำลัง
ฟิลเลอร์และการเสริมกำลังปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและความร้อนของ Peek:
ประเภทและจำนวนของฟิลเลอร์จะถูกเลือกตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน
การหลอมและการบรรเทาความเครียด
การหลอมและการบรรเทาความเครียดที่เพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติของ Peek:
การหลอม
การบรรเทาความเครียด
การรักษาเหล่านี้มักจะใช้กับชิ้นส่วนกลึงหรือที่เกิดขึ้น
สารเคมี
สารเติมแต่งเคมีขยายประสิทธิภาพของ Peek ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง:
ความคงตัวของรังสียูวี
สารหน่วงไฟ
พวกเขาอนุญาตให้ Peek ใช้ในการเรียกร้องแอปพลิเคชันอย่างปลอดภัย
| การปรับเปลี่ยน | เอฟเฟ กต์ | แอปพลิเคชัน |
| เส้นใยแก้ว | ความแข็งแรงความมั่นคง | โครงสร้างยานยนต์ |
| คาร์บอนไฟเบอร์ | ประสิทธิภาพสูงสุด | การบินและอวกาศสวมใส่ชิ้นส่วน |
| น้ำมันหล่อลื่น | แรงเสียดทานต่ำและการสึกหรอ | ตลับลูกปืนเกียร์ซีล |
| การหลอม | ผลึกความมั่นคง | ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำทนต่อสารเคมี |
| การบรรเทาความเครียด | ลดวิปริต | ชิ้นส่วนกลึงและก่อตัว |
| ความคงตัวของรังสียูวี | ความทนทานกลางแจ้ง | ส่วนประกอบภายนอก |
| สารหน่วงไฟ | ความปลอดภัยจากอัคคีภัย | การขนส่งอิเล็กทรอนิกส์ |
เทคนิคการประมวลผลสำหรับพลาสติก Peek
PEEK สามารถประมวลผลได้โดยใช้วิธีการต่าง ๆ แต่ละคนมีการพิจารณาของตัวเอง มาสำรวจเทคนิคหลักกันเถอะ
การฉีดขึ้นรูป
การฉีดขึ้นรูปเป็นเรื่องปกติสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อน:
การตั้งค่าที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับชิ้นส่วนที่มีคุณภาพ จำเป็นต้องใช้ อุปกรณ์พิเศษ เนื่องจากอุณหภูมิสูง
การอัดรีด
การอัดขึ้นรูปทำให้โปรไฟล์ PEEK อย่างต่อเนื่อง:
อัตราการระบายความร้อนมีผลต่อคุณสมบัติสุดท้าย จะต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์
การพิมพ์ 3 มิติ
การพิมพ์ 3 มิตินำเสนออิสระในการออกแบบสำหรับชิ้นส่วน Peek:
Peek เป็นสิ่งที่ท้าทายในการพิมพ์ 3 มิติ แต่มันช่วยให้ชิ้นส่วนที่มีประสิทธิภาพสูง
การตัดเฉือน
Peek สามารถกลึงได้เช่นโลหะ:
เทคนิคที่เหมาะสมให้ผลผลิต ความ แน่น คลาดเคลื่อน การสึกหรอของเครื่องมืออาจมีความสำคัญเนื่องจากการขัดสีของ Peek
วิธีอื่น ๆ
PEEK สามารถประมวลผลได้ด้วยวิธีอื่น:
การบีบอัด
สำหรับรูปร่างเรียบง่าย
อุ่นและแรงดันสูง
การหล่อ
การเชื่อม
วิธีการเหล่านี้ขยายตัวเลือกการประมวลผลของ Peek พวกเขาใช้สำหรับแอปพลิเคชันและข้อกำหนดเฉพาะ
| วิธีการ ข้อ | ของแอปพลิเคชัน | ควรพิจารณาที่สำคัญ |
| การฉีดขึ้นรูป | ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนปริมาณสูง | อุณหภูมิสูงการออกแบบแม่พิมพ์ |
| การอัดรีด | โปรไฟล์, ภาพยนตร์, ท่อ | การระบายความร้อนการควบคุมมิติ |
| การพิมพ์ 3 มิติ | ชิ้นส่วนที่กำหนดเองต้นแบบ | การแปรปรวน, เลเยอร์พันธะ |
| การตัดเฉือน | ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำปริมาณต่ำ | การสึกหรอของเครื่องมือการควบคุมชิป |
| การบีบอัด | รูปร่างที่เรียบง่ายชิ้นส่วนหนา | อุ่นความดัน |
| การหล่อ | ต้นแบบการวิ่งขนาดเล็ก | วัสดุเชื้อราการหดตัว |
| การเชื่อม | การเข้าร่วมการชุมนุม | การเตรียมพื้นผิวพารามิเตอร์ |
สำหรับความเข้าใจที่ครอบคลุมเกี่ยวกับเทคนิคการประมวลผลพลาสติกรวมถึงที่ใช้สำหรับ PEEK คุณสามารถอ้างถึงคำแนะนำของเราเกี่ยวกับ กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติก.
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบสำหรับชิ้นส่วน PEEK
ความหนาของผนังและเรขาคณิต
ความหนาของผนังมีผลต่อความแข็งแรงความแข็งและความสามารถในการขึ้นรูป:
ตั้งเป้าหมายสำหรับความหนาสม่ำเสมอ (± 0.025 in/0.64 มม.)
หลีกเลี่ยงส่วนที่หนา (> 0.16 in/4 มม.) เพื่อป้องกัน จมูก และช่องว่าง
ใช้ซี่โครงและเสื้อคลุมเพื่อเสริมแรงโดยมีความหนา 50-60% ของผนังหลัก
ออกแบบสำหรับ มุมร่าง (1-2 °) เพื่ออำนวยความสะดวกในการขับออกและป้องกันการบิดเบือน
รูปทรงเรขาคณิตที่เหมาะสมเพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัสดุและทำให้มั่นใจได้ว่าการเติมเชื้อราและการขับออกอย่างราบรื่น ใช้ coring และ hollowing เพื่อลดส่วนที่หนาและลดการใช้วัสดุ
การควบคุมการหดตัวและการควบคุม
Peek มีการหดตัวสูง (1-2%) ในระหว่างการระบายความร้อนซึ่งอาจนำไปสู่ warpage:
ใช้ความหนาของผนังสม่ำเสมอเพื่อส่งเสริมการระบายความร้อนและการหดตัว
รวมการหดตัวที่คาดหวังไว้ในการออกแบบแม่พิมพ์ (1.5% เป็นจุดเริ่มต้นที่ดี)
สมดุล gating และการเติมเพื่อให้แน่ใจว่าการไหลและการกระจายความดันที่สม่ำเสมอ
ควบคุมอัตราการระบายความร้อนและอุณหภูมิเพื่อลดการหดตัวที่แตกต่างกัน
วิปริต เกิดขึ้นเนื่องจากการหดตัวที่แตกต่างกันระหว่างส่วนส่วนต่าง ๆ มันสามารถลดลงผ่านการออกแบบที่เหมาะสม (เช่นเรขาคณิตสมมาตร) และการประมวลผล (เช่นการระบายความร้อนแบบค่อยเป็นค่อยไป)
ความต้านทานการคืบและความเหนื่อยล้า
Peek มีความต้านทานการคืบและความเหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยม แต่สามารถปรับปรุงได้อีกด้วยการออกแบบ:
หลีกเลี่ยงมุมที่คมชัดและรอยหยักซึ่งสามารถรวมความเครียดและเริ่มต้นรอยแตก
ใช้รัศมีใจกว้าง (> 0.06 in/1.5 มม.) และเนื้อเพื่อกระจายความเครียดอย่างสม่ำเสมอ
เส้นใยการเสริมแรงของ Orient ในทิศทางของความเครียดหลักเพื่อเพิ่มความแข็งแรง
ควบคุมระดับความเครียดและการขี่จักรยานให้อยู่ในขีดจำกัดความอดทนของวัสดุ
การออกแบบสำหรับการโหลดระยะยาวเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ตลอดอายุการใช้งานตลอดอายุการใช้งาน ใช้การสะสมของซี่โครงและวัสดุในพื้นที่ที่มีความเครียดสูงเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็ง
การสึกหรอและการเพิ่มประสิทธิภาพแรงเสียดทาน
Peek มีคุณสมบัติการสึกหรอและแรงเสียดทานที่ดีซึ่งสามารถปรับให้เหมาะสมผ่านการออกแบบ:
ใช้พื้นผิวที่เรียบและขัดเงา (RA <0.8 µm) เพื่อลดการเสียดสีและการสึกหรอ
หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับพื้นผิวที่ขรุขระหรือแข็งซึ่งสามารถเร่งการสึกหรอ
รวมคุณสมบัติการหล่อลื่นเช่นร่องน้ำมันอ่างเก็บน้ำหรือสารหล่อลื่นด้วยตนเอง
เลือกวัสดุการผสมพันธุ์ที่เหมาะสม (เช่นโลหะ, เซรามิก) ตามข้อกำหนดของ tribological
การออกแบบที่เหมาะสมช่วยลดการสึกหรอและแรงเสียดทานยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเช่นตลับลูกปืนเกียร์และซีล พิจารณาใช้เกรดแบริ่งพิเศษของ Peek สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการมากที่สุด
ความมั่นคงและความแม่นยำในมิติ
Peek นำเสนอความเสถียรในมิติที่ยอดเยี่ยมเนื่องจากการดูดซับความชื้นต่ำและอุณหภูมิการเปลี่ยนกระจกสูง ความแม่นยำสามารถทำได้ผ่านการออกแบบและการประมวลผลอย่างรอบคอบ:
ใช้ความคลาดเคลื่อนที่แน่น (± 0.002 in/0.05 มม.) สำหรับขนาดที่สำคัญและพอดี
อนุญาตให้มีการหดตัวอย่างสม่ำเสมอ (1.5%) ในการออกแบบแม่พิมพ์เพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงหลังการผสม
เพิ่มประสิทธิภาพ gating และการปลดปล่อยเพื่อลดการบิดเบือนและความเครียดที่เหลืออยู่
พิจารณาการหลอมโพสต์โมลดิงเพื่อบรรเทาความเครียดและปรับปรุงความมั่นคง
ชิ้นส่วนที่แม่นยำและมั่นคงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานที่สำคัญเช่นการบินและอวกาศการแพทย์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พวกเขามั่นใจว่าประสิทธิภาพที่สอดคล้องกันการประกอบที่ง่ายและความน่าเชื่อถือในระยะยาว
| ด้านการออกแบบ ที่สำคัญ | ควรพิจารณา | ข้อ |
| ความหนาของผนัง | เครื่องแบบ (± 0.025 นิ้ว) หลีกเลี่ยง> 0.16 นิ้วซี่โครง 50-60% | ความแข็งแรงความสามารถในการขึ้นรูปอ่างล้างจานน้อยที่สุด |
| การหดตัวและวาร์ป | สมดุล gating, ค่าเผื่อ 1.5%, การระบายความร้อนแบบค่อยเป็นค่อยไป | ความแม่นยำมิติการบิดเบือนน้อยที่สุด |
| คืบคลานและเหนื่อยล้า | radii> 0.06 in, การวางแนวเส้นใย, การควบคุมความเครียด | ความน่าเชื่อถือในระยะยาวความแข็งแกร่งสูง |
| การสึกหรอและแรงเสียดทาน | พื้นผิวเรียบ (RA <0.8 µm), หล่อลื่น, คู่วัสดุ | อายุการใช้งานที่ยืดเยื้อแรงเสียดทานต่ำ |
| ความเสถียรของมิติ | ความคลาดเคลื่อน± 0.002 ในการหดตัวแบบสม่ำเสมอ | ความแม่นยำความสอดคล้องการประกอบง่าย |
การเปรียบเทียบ Peek กับพลาสติกประสิทธิภาพสูงอื่น ๆ
Peek เป็นหนึ่งในเทอร์โมพลาสต์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด แต่มันเปรียบเทียบกับวัสดุขั้นสูงอื่น ๆ ได้อย่างไร? ลองมาดูรายละเอียดกันเถอะ
| Property | PEEK | PEI | PPS | PTFE | PI |
| สูงสุด บริการอุณหภูมิ (° C) | 260 | 170 | 240 | 260 | 400 |
| แรงดึง (MPA) | 100 | 105 | 80 | 25 | 150 |
| โมดูลัสโค้งงอ (GPA) | 4.1 | 3.3 | 4.0 | 0.5 | 3.5 |
| Izod Impact (kj/m²) | 7 | 6 | 3 | 2 | 4 |
| ความต้านทานสารเคมี | ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | โดดเด่น | ดี |
| สึกหรอ | ยอดเยี่ยม | ดี | ดี | ยุติธรรม | ดี |
| ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน | 0.10-0.25 | 0.20-0.35 | 0.15-0.30 | 0.05-0.10 | 0.10-0.25 |
| การดูดซึมความชื้น (%) | 0.5 | 1.2 | 0.05 | <0.01 | 1.5 |
Peek vs. Pei (Ultem)
PEI (polyetherimide) หรือที่รู้จักกันในชื่อแบรนด์ Ultem เป็นพอลิเมอร์ประสิทธิภาพสูงอีกตัวหนึ่ง:
Peek มีความแข็งแรงสูงความแข็งและความเสถียรทางความร้อน
Peek แรงดึงแรง: 100 MPa, PEI: 105 MPa
Peek Flexural Modulus: 4.1 GPA, PEI: 3.3 GPA
อุณหภูมิการเปลี่ยนกระจกมองดู (TG): 143 ° C, PEI: 217 ° C
PEEK รักษาคุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิที่สูงขึ้น (260 ° C เทียบกับ 170 ° C การใช้งานอย่างต่อเนื่อง)
PEI มีความเสถียรในมิติที่ดีขึ้นการดูดซับความชื้นลดลงและความแข็งแรงของอิเล็กทริกที่สูงขึ้น
ทั้งสองมีความต้านทานทางเคมีที่ดีเยี่ยม
ดูดีกว่า PEI ในอุณหภูมิสูงและการโหลดเชิงกล PEI เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการใช้งานโครงสร้างและไฟฟ้า
Peek vs. PPS
PPS (polyphenylene sulfide) เป็นพลาสติกวิศวกรรมกึ่งผลึกอุณหภูมิสูง:
Peek มีความแข็งแรงสูงความต้านทานแรงกระแทกและความต้านทานการสึกหรอ
PEEK แรงดึงแรงดึง: 100 MPa, PPS: 80 MPa
Peek Notched Izod Impact Strength: 7 kJ/m², pps: 3 kJ/m²
PPS มีความต้านทานทางเคมีที่ดีกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับกรดที่แข็งแกร่งฐานและตัวทำละลาย
Peek มีราคาแพงกว่า แต่มีประสิทธิภาพเชิงกลที่เหนือกว่าและความเสถียรทางความร้อน
PPS ง่ายต่อการประมวลผล (จุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่า) และมีการดูดซับความชื้นต่ำกว่า
Peek เป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับการเรียกร้องการใช้งานเชิงกลและ tribological PPS เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวทางเคมีและโครงการที่ไวต่อต้นทุน
peek vs. ptfe
PTFE (Polytetrafluoroethylene) หรือที่รู้จักกันในชื่อการค้า Teflon เป็นฟลูออโรโพลีเมอร์ที่เป็นเอกลักษณ์:
Peek มีความแข็งแรงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูงขึ้นมาก
PEEK แรงดึงแรงดึง: 100 MPa, PTFE: 25 MPa
Peek Flexural Modulus: 4.1 GPA, PTFE: 0.5 GPA
PTFE มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำสุด (0.05-0.10) และคุณสมบัติที่ไม่ติดดีที่สุด
แอบมองสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นในอากาศ (260 ° C เทียบกับ 260 ° C การใช้งานอย่างต่อเนื่อง)
PTFE เป็นสารเคมีเฉื่อยและทนต่อตัวทำละลายแทบทั้งหมด
Peek เหมาะกว่าสำหรับโครงสร้างการรับน้ำหนักและการสวมใส่แอปพลิเคชัน PTFE เก่งในการใช้แรงเสียดทานต่ำไม่ติดและใช้สารเคมีเฉื่อย
peek vs. polyimides (pi)
Polyimides (PI) เป็นตระกูลที่มีอุณหภูมิสูงพอลิเมอร์ประสิทธิภาพสูง:
Peek มีความทนทานสูงขึ้นความแข็งแรงของแรงกระแทกและความต้านทานการสึกหรอ
การยืดตัวของ Peek at Break: 50%, Pi: 10-30%
Peek Notched Izod Impact Strength: 7 kJ/m², pi: 3-5 kJ/m²
PIs บางตัวเช่น PMR-15 และ BPDA-PPD สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นได้ (สูงถึง 400 ° C)
Peek นั้นง่ายต่อการประมวลผล (Thermoplastic vs. Thermoset) และมีความต้านทานทางเคมีที่ดีกว่า
PIs มักจะใช้เป็นสารเคลือบผิวภาพยนตร์เส้นใยและคอมโพสิต
Peek เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานโครงสร้างและ tribological ที่ต้องการมากที่สุด PIs จะใช้เมื่อต้องการความต้านทานอุณหภูมิสูงสุดมักจะอยู่ในการบินและอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ในขณะที่การเปรียบเทียบนี้มุ่งเน้นไปที่พลาสติกประสิทธิภาพสูง แต่ก็น่าสังเกตว่าในบางแอปพลิเคชันวัสดุเหล่านี้อาจแข่งขันกับโลหะที่มีความแข็งแรงสูง ตัวอย่างเช่นในแอพพลิเคชั่นการบินและอวกาศวิศวกรอาจต้องเลือกระหว่างอัลลอยอลูมิเนียมและอัลลอยด์อลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูงเช่น 6061 และ 7075 อลูมิเนียม.
สำหรับแอพพลิเคชั่นที่มีความต้องการน้อยกว่าวิศวกรอาจพิจารณาพลาสติกทั่วไปเช่น ABS (Acrylonitrile Butadiene Styren
ด้านสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืนของ Peek
การรีไซเคิลได้ของ Peek
Peek เป็นเทอร์โมพลาสติกรีไซเคิลได้อย่างเต็มที่:
มันสามารถ remelted และประมวลผลซ้ำหลายครั้ง
วิธีการรีไซเคิลรวมถึงการรีไซเคิลเชิงกลและเคมี
Recycled Peek ยังคงมีคุณสมบัติดั้งเดิมส่วนใหญ่
มันสามารถผสมกับ Virgin Peek หรือโพลีเมอร์อื่น ๆ
การรีไซเคิล PEEK ช่วยลดขยะและประหยัดทรัพยากร มันเป็นสิ่งสำคัญในการผลิตที่ยั่งยืน
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานในการผลิต
การผลิต PEEK ค่อนข้างประหยัดพลังงาน:
ใช้กระบวนการที่ปราศจากตัวทำละลาย (พอลิเมอร์ละลายอุณหภูมิสูง)
สิ่งนี้จะช่วยลดความจำเป็นในการกู้คืนตัวทำละลายที่ใช้พลังงานมาก
วัตถุดิบมีความเสถียรและไม่ต้องการการจัดการพิเศษ
ประสิทธิภาพสูงของ Peek ช่วยให้การออกแบบที่เบาและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ปัจจัยเหล่านี้ช่วยลดการใช้พลังงานและการปล่อยมลพิษ พวกเขามองดูเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
การประเมินวงจรชีวิต
การศึกษาวัฏจักรชีวิต (LCA) แสดงให้เห็นถึงผลประโยชน์การพัฒนาอย่างยั่งยืนของ Peek:
Peek Parts มีอายุการใช้งานที่ยาวนานลดความต้องการทดแทน
พวกเขาสามารถแทนที่ส่วนประกอบโลหะที่หนักกว่าลดการใช้เชื้อเพลิง
ความต้านทานอุณหภูมิสูงของ Peek ช่วยให้กระบวนการมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ความต้านทานทางเคมีช่วยลดความจำเป็นในการเคลือบป้องกัน
ตลอดวงจรชีวิต Peek เสนอข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อม มันก่อให้เกิดประสิทธิภาพของทรัพยากรและลดการปล่อยมลพิษ
| ด้าน | ประโยชน์ |
| การรีไซเคิลได้ | ขยะลดลงทรัพยากรที่อนุรักษ์ไว้ |
| ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน | ลดการบริโภคและการปล่อยมลพิษ |
| ประสิทธิภาพวงจรชีวิต | อายุการใช้งานที่ยาวนานการออกแบบที่มีประสิทธิภาพ |
สรุป
Peek Plastic นำเสนอการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณสมบัติรวมถึงความแข็งแรงสูงความต้านทานความร้อนและความต้านทานทางเคมี คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้ Peek สามารถดำเนินการในการใช้งานแอพพลิเคชั่นในอุตสาหกรรมต่างๆเช่นการบินและอวกาศการแพทย์และยานยนต์ ด้วยการทำความเข้าใจเกรดของ Peek วิธีการประมวลผลและการพิจารณาการออกแบบวิศวกรสามารถควบคุมศักยภาพได้อย่างเต็มที่
เคล็ดลับ: คุณอาจสนใจพลาสติกทั้งหมด
