Hiç göz attığını hiç merak ettim Enjeksiyon kalıplama çok özel mi? Bu yüksek performanslı süreç, havacılık ve tıbbi gibi endüstrilerde hayati önem taşır. Peek'in olağanüstü mukavemeti ve ısı direnci onu ayırdı.
Bu blogda öğreneceksiniz Peek enjeksiyon kalıplaması, faydaları ve çeşitli sektörlerdeki önemi.
Peek plastik nedir?
Polieter eter ketonun kısaltması Peek, üretim dünyasını fırtına ile alan yüksek performanslı bir termoplastiktir. Ancak bu malzeme tam olarak nedir ve onu diğer plastiklerden ayıran nedir? Dalış yapalım ve Peek'in büyüleyici dünyasını keşfedelim.
Kimyasal yapı ve bileşim
Özünde Peek, dikkate değer özelliklerini veren benzersiz bir kimyasal yapıya sahiptir. Olağanüstü gücü ve istikrarı ile bilinen Paek (PolyaryLeterketon) ailesine aittir. PEEK'in omurgası, aşağıdaki resimde gösterildiği gibi, tekrarlayan eter ve keton gruplarından oluşur:
Moleküllerin bu ayırt edici düzenlemesi, PEEK'in aşırı koşullar altında bile bütünlüğünü korumasını sağlar. Yüksek sıcaklıklara dayanabilir, kimyasallara direnebilir ve başka hiçbir şey gibi mekanik strese dayanabilir.
Diğer yüksek performanslı termoplastiklerle karşılaştırma
Diğer yüksek performanslı termoplastiklere karşı istiflendiğinde, Peek gerçekten parlar. Bu karşılaştırma tablosuna bir göz atın:
| Property | Peek | PEI | PPSU | PPS |
| Çekme Mukavemeti (MPA) | 90-100 | 85-105 | 75-85 | 65-75 |
| Sürekli kullanım sıcaklığı (° C) | 250 | 170 | 180 | 220 |
| Kimyasal direnç | Harika | İyi | İyi | Harika |
| Direnç Giymek | Harika | İyi | İyi | İyi |
PEEK Türleri
Tüm peek eşit yaratılmaz. Üreticiler, belirli ihtiyaçları karşılamak için çeşitli notlar ve formülasyonlar geliştirdiler. İşte ana türlerin hızlı bir özeti:
Doldurulmamış Peek : Bu, herhangi bir katkı maddesi veya takviye olmadan en saf peek şeklidir. En yüksek kimyasal direnç seviyesi sunar ve saflığın çok önemli olduğu uygulamalar için idealdir.
Cam dolu PEEK (GF30 PEEK) : Adından da anlaşılacağı gibi, bu tip% 30 cam elyaf içerir ve mekanik özelliklerini artırır. Artan sertlik ve boyutsal stabilite sağlar, bu da onu yapısal bileşenler için uygun hale getirir.
Karbon dolu PEEK (CF30 PEEK) :% 30 karbon fiber takviyesi ile CF30 PEEK bir sonraki seviyeye kadar güç ve sertlik alır. En yüksek performansı talep eden uygulamalar için tercih edilen seçimdir.
PVX Black Peek : Bu özel sınıf, PEEK'in faydalarını düşük sürtünme ve gelişmiş aşınma direncinin avantajı ile birleştirir. Hareketli parçalar ve dinamik uygulamalar için mükemmeldir.
Bu standart türlerin ötesinde, üreticiler PEEK'i belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde özelleştirebilir. Statik dağıtıcı özelliklerden metal ve X-ışını tespit edilebilirliğine kadar olanaklar sonsuzdur.
PEEK'in özellikleri
Yüksek performanslı plastikler söz konusu olduğunda, Peek kalabalıktan öne çıkıyor. Eşsiz mülk kombinasyonu onu gerçek bir mühendislik harikası yapar. Peek'i bu kadar özel kılan şeylere daha yakından bakalım.
Mekanik Özellikler
Peek, olağanüstü mekanik gücü ile bilinir. Ter kırmadan en zorlu yükleri halledebilir.
Çekme mukavemeti : Peek, 100 MPa'ya kadar etkileyici bir gerilme mukavemetine sahiptir. Bu birçok metalden daha güçlü!
Esneme modülü : 3.8 ila 4.3 GPa arasında değişen bir bükülme modülü ile Peek olağanüstü sertlik sunar. Aşırı stres altında bile şeklini korur.
Sertlik : Peek'in sertliği Rockwell M ölçeğinde 85-95 olarak derecelendirilmiştir. Bir şampiyon gibi aşınmaya ve yıpranmaya direnir.
Termal özellikler
Peek'in en dikkat çekici özelliklerinden biri, aşırı sıcaklıklara dayanma yeteneğidir. İşte termal özelliklerine hızlı bir genel bakış:
Erime noktası : PEEK'in erime noktası 343 ° C (649 ° F). Çoğu endüstriyel uygulamayı ele alacak kadar sıcak.
Cam geçiş sıcaklığı : PEEK'in cam geçiş sıcaklığı 143 ° C civarındadır (289 ° F). Yüksek sıcaklıklarda bile mekanik özelliklerini korur.
| PEEK 450 G Doldurulmuş | Peek 90gl30 GF30% | PEEK 450CA30 ** CF30% ** | PEEK 150G903 ** Siyah ** |
|
| Fiziksel | Yoğunluk (g/cm3) | 1.30 | 1.52 | 1.40 | 1.30 |
| Büzülme oranı (%) | 1 ila 1.3 | 0.3 ila 0.9 | 0.1 ila 0.5 | 1 ila 1.3 |
|
| Kıyı sertliği (d) | 84.5 | 87 | 87.5 | 84.5 |
|
| Mekanik | Çekme Mukavemeti (MPA) | 98 @ verim | 195 @ Break | 265 @ Break | 105 @ verim |
| Uzama (%) | 45 | 2.4 | 1.7 | 20 |
|
| Bükülme modülü (GPA) | 3.8 | 11.5 | 24 | 3.9 |
|
| Bükülme mukavemeti (MPA) | 165 | 290 | 380 | 175 |
|
| Enjeksiyon kalıplama | Kurutma sıcaklığı (° C) | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Kurutma Süresi (saat) | 3 | 3 | 3 | 3 |
|
| Eriyik sıcaklığı (° C) | 343 | 343 | 343 | 343 |
|
| Kalıp sıcaklığı (° C) | 170 ila 200 | 170 ila 200 | 180 ila 210 | 160 ila 200 |
|
Kimyasal direnç
Peek, kimyasal direnç söz konusu olduğunda zor bir kurabiyedir. Çok çeşitli sert maddelere maruz kalmayı kaldırabilir:
Asitlere, bazlara ve çözücülere karşı direnç : Peek, çoğu asit, baz ve organik çözücülere karşı dirençlidir. Bozulmadan uzun süreli maruziyete dayanabilir.
Kimyasal dirençte sınırlamalar : Bununla birlikte, PEEK'in bazı sınırlamaları vardır. Konsantre sülfürik asit ve bazı halojenlenmiş hidrokarbonlardan etkilenebilir.
Diğer önemli özellikler
Peek'in kolunda birkaç numara daha var. İşte öne çıkmasını sağlayan başka özellikler:
Biyouyumluluk : Peek, biyouyumludur, tıbbi implantlar ve cihazlar için uygun hale getirir. Yaşayan dokuya zarar vermez.
Aşınma Direnci : Yüksek sertliği ve düşük sürtünmesi ile Peek mükemmel aşınma direnci sunar. Hareketli parçalar ve dinamik uygulamalar için mükemmeldir.
Düşük YANGIŞTIRILIK : PEEK düşük bir yanıcılık derecesine sahiptir (UL94 V-0). Kolayca alev almaz veya alevlerin yayılmasına katkıda bulunmaz.
Elektrik Yalıtım : Peek mükemmel bir elektrik izolatörüdür. Yalıtım özelliklerini yüksek sıcaklıklarda bile korur.
Peek nasıl üretilir?
Yüksek performanslı plastiklerin süperstarı Peek'in nasıl yapıldığını hiç merak ettiniz mi? Süreç malzemenin kendisi kadar büyüleyici. Peek üretimi dünyasına dalalım ve bu inanılmaz polimerin nasıl doğduğunu keşfedelim.
Aşınma polimerizasyon işlemi
Peek, adım-büyüme polimerizasyonu adı verilen bir işlemle oluşturulur. Bu, polimerlerin yapı taşları olan monomerlerin her seferinde bir adım birleştirildiği kimyasal bir reaksiyondur.
PEEK durumunda, iki ana monomer kullanılır:
Bu monomerler, genellikle sodyum karbonat (Na2CO3) olan bir katalizör varlığında birbirine karıştırılır. Reaksiyon, tipik olarak yaklaşık 300 ° C (572 ° F) yüksek sıcaklıklarda gerçekleşir.
PEEK polimeri oluşturmak için monomerlerin reaksiyonu
Sihir, monomerler birbirleriyle tepki vermeye başladığında olur. DFB monomer üzerindeki flor atomları, HQ monomer üzerindeki hidroksil grupları tarafından yer değiştirir. Bu, peek polimer zincirinin omurgasını oluşturan yeni bir karbon oksijen bağı oluşturur.
Reaksiyon ilerledikçe, giderek daha fazla monomer birleştirilir ve polimer zincirini adım adım büyütür. Bu işlem, monomerlerin çoğu tüketilene kadar devam ederek uzun, tekrarlayan bir Peek polimer zinciri ile sonuçlanır.
Peek polimerinin izolasyonu
Polimerizasyon reaksiyonu tamamlandıktan sonra, yeni oluşturulan Peek polimerinin reaksiyon karışımından izole edilmesi gerekir. Bu genellikle bir dizi yıkama ve filtrasyon aşaması ile yapılır.
İlk olarak, reaksiyon karışımı oda sıcaklığına kadar soğutulur. Daha sonra reaksiyona girmemiş monomerleri ve sodyum karbonat katalizörünü çıkarmak için su ile yıkanır.
Daha sonra, kalan safsızlıkları gidermek için peek polimeri süzülür. Daha sonra herhangi bir artık nemi uzaklaştırmak için kurutulur.
Son olarak, PEEK polimeri, topaklar veya granüller gibi enjeksiyon kalıplama için gereken çeşitli formlarda işlenmeye hazırdır.
Bu sürecin güzelliği onun sadeliğidir. Üreticiler, reaksiyon koşullarını ve monomerlerin saflığını dikkatlice kontrol ederek inanılmaz tutarlı özelliklere sahip bir göz atabilir ve bu da yüksek performanslı uygulamalar için güvenilir bir seçim haline getirebilir.
Peek plastiğinin avantajları ve dezavantajları
Avantajlar
Yüksek kimyasal direnç : Peek, yüksek sıcaklıklarda bile çok çeşitli kimyasallara maruz kalmaya dayanabilir. Bu, diğer malzemelerin hızlı bir şekilde bozulacağı zorlu ortamlarda kullanım için idealdir.
Mükemmel güç, sertlik ve sertlik : Peek etkileyici mekanik özelliklere sahiptir. Yüksek mukavemet / ağırlık oranına sahiptir, bu da onu yapısal bileşenler için hafif ancak sağlam bir seçim haline getirir. Sertliği ve sertliği, ağır yükler altında şeklini korumasına izin verir.
Yüksek basınç suya ve buhara karşı direnç : Peek'in hidrolize karşı direnci dikkat çekicidir. Özelliklerini kaybetmeden yüksek basınçlı suya ve buhara maruz kalmaya dayanabilir. Bu, petrol ve gaz endüstrisindeki uygulamalar için en iyi seçim haline getirir.
Tıbbi ve dişhekimliği uygulamaları için uygunluk : Peek'in biyo -uyumluluğu ve sterilizasyon süreçlerine direnci onu tıbbi ve diş uygulamaları için mükemmel bir seçim haline getirir. Cerrahi aletlerden implantlara kadar Peek, hasta sonuçlarını iyileştirmeye yardımcı oluyor.
Yüksek Sürünme Direnci : Peek mükemmel sürünme direncine sahiptir, yani uzun süreler boyunca sürekli yük altında şeklini koruyabilir. Bu, havacılık ve uzay bileşenlerinde olduğu gibi boyutsal stabilitenin kritik olduğu uygulamalar için çok önemlidir.
Düşük duman ve toksik gaz emisyonu : Bir yangın durumunda, Peek minimal duman ve toksik gazlar yayar. Bu, ulaşım ve bina endüstrilerindeki uygulamalar için önemli bir güvenlik hususudur.
Doğal alev geciktirme : Peek, alevlere karşı doğal bir dirence sahiptir, bu da onu diğer birçok plastikten daha güvenli bir seçimdir. Igning olmadan 300 ° C'ye (572 ° F) kadar sıcaklıklara dayanabilir.
Dayanıklılık ve aşınma direnci : Peek'in yüksek mukavemeti ve sertliği, aşınmaya ve yırtılmaya dirençli hale getirir. Bu dayanıklılık, parçaların uzun süre dayanması gereken uygulamalar için uygun maliyetli bir seçim haline getirir.
Dezavantajlar
Diğer reçinelere kıyasla yüksek maliyet : Peek premium bir malzemedir ve fiyatı bunu yansıtır. Bazı uygulamalarda benimsenmesi için bir engel olabilen diğer birçok mühendislik plastikinden daha pahalıdır.
UV ışığına karşı düşük direnç : PEEK, ultraviyole (UV) ışığa karşı zayıf bir dirence sahiptir. Güneş ışığına uzun süreli maruz kalma, mülklerini bozmasına ve kaybetmesine neden olabilir. Bu açık hava uygulamaları için bir sorun olabilir.
Yüksek işleme sıcaklıkları : Peek'in yüksek erime noktası, yüksek işleme sıcaklıkları gerektirdiği anlamına gelir. Bu, bazı enjeksiyon kalıplama makineleri için bir zorluk olabilir ve enerji maliyetlerini artırabilir.
Tıbbi uygulamalar için temel hücre yapışması : Peek biyouyumlu olsa da, yüzeyi doğal olarak hücre yapışmasını desteklemez. Bu, doku entegrasyonunun istendiği bazı tıbbi uygulamalar için bir sorun olabilir. Bununla birlikte, hücre yapışmasını iyileştirmek için yüzey tedavileri uygulanabilir.
Bu dezavantajlara rağmen, PEEK'in avantajları genellikle birçok uygulama için dezavantajlardan daha ağır basar. Eşsiz özellik kombinasyonu, onu yenmesi zor bir malzeme haline getirir.
PEEK enjeksiyon kalıplama işlemi
Kalıplama PEEK'i enjekte etmek, hassasiyet ve uzmanlık gerektiren hassas bir danstır. Öncelikli preparatlardan tasarım hususlarına kadar, her adım nihai üründe önemli bir rol oynar. Peek enjeksiyon kalıplama işleminin nitritli bir şekilde dalın.
Öncelikli hazırlıklar
Kalıp peek enjekte etmeyi düşünmeden önce, ördeklerimizi arka arkaya almamız gerekiyor. Uygun hazırlık başarının anahtarıdır.
Kurutma sıcaklığı ve zaman : Peek, higroskopik bir malzemedir, yani havadan nemi emer. Kusurlardan kaçınmak için kalıplamadan önce kurutulması gerekir. Önerilen kurutma sıcaklığı 3-4 saat boyunca 150 ° C'dir (302 ° F).
Malzeme Hazırlama ve İşleme : Peek peletleri serin ve kuru bir yerde saklanmalıdır. Nem emilimini önlemek için kapalı kaplarda tutulmalıdırlar. PEEK'i ele alırken, kontaminasyonu önlemek için eldiven giymek önemlidir.
Kalıplama parametreleri
Malzememizi hazırladıktan sonra, kalıplama parametrelerini aramanın zamanı geldi. Bu ayarlar son ürünü yapabilir veya kırabilir.
Enjeksiyon basıncı ve hız : PEEK, tipik olarak 70-140 MPa (10.000-20.000 psi) arasında yüksek enjeksiyon basınçları gerektirir. Enjeksiyon hızı, kalıbı hızlı bir şekilde dolduracak kadar hızlı olmalı, ancak kusurlara neden olacak kadar hızlı olmamalıdır.
Sıcaklık kontrolü : PEEK için eriyik sıcaklığı tipik olarak 360-400 ° C (680-752 ° F) arasındadır. Kalıp sıcaklığı, uygun kristalleşmeyi sağlamak ve bükülmeyi en aza indirmek için 170-200 ° C (338-392 ° F) arasında tutulmalıdır.
Büzülme Oranları ve Kontrol : PEEK, dereceye ve dolgu maddelerine bağlı olarak%1-2 büzülme oranına sahiptir. Büzülmeyi kontrol etmek için, tutarlı kalıp sıcaklıklarını ve paketleme basınçlarını korumak önemlidir.
PEEK Kalıp Parametreleri: hakkında hızlı bir referans için bu tabloya göz atın
| Parametre | Değeri |
| Kurutma sıcaklığı | 150 ° C (302 ° F) |
| Kurutma zamanı | 3-4 saat |
| Erimiş sıcaklık | 360-400 ° C (680-752 ° F) |
| Kalıp sıcaklığı | 170-200 ° C (338-392 ° F) |
| Enjeksiyon basıncı | 70-140 MPa (10.000-20.000 psi) |
| Büzülme oranı | % 1-2 |
Tasarım Hususları
PEEK enjeksiyon kalıplama için parçalar tasarlamak biraz bilgi birikimi gerektirir. İşte akılda tutulması gereken bazı önemli hususlar:
Duvar kalınlığı : Peek ince duvarlı parçalara kalıplanabilir, ancak tutarlı bir duvar kalınlığı korumak önemlidir. Önerilen aralık 1.5-4 mm'dir (0.06-0.16 inç).
Yarıçaplar ve keskin kenarlar : Peek bölümlerinde keskin kenarlardan ve köşelerden kaçınılmalıdır. Stres konsantrasyonlarına neden olabilir ve parçanın kalıplanmasını zorlaştırabilirler. Minimum bir yarıçap 0.5 mm (0.02 inç) önerilir.
Taslak Açılar : Parçanın kalıptan kolayca çıkarılması için taslak açılar gereklidir. PEEK parçaları için minimum 1 ° 'lik taslak açı önerilir.
Parça Toleransları : PEEK sıkı toleranslara kalıplanabilir, ancak büzülme hızını ve kalıplama işleminin sınırlamalarını göz önünde bulundurmak önemlidir. ± 0.1 mm (± 0.004 inç) tolerans tipik olarak ulaşılabilir.
PEEK Enjeksiyon Kalıplı Parçaların Uygulamaları
Otomotiv endüstrisi
Otomotiv endüstrisi her zaman yakıt verimliliğini artırmanın ve emisyonları azaltmanın yollarını arıyor. Peek enjeksiyon kalıplama bir çözüm sunar.
Metal parçaların PEEK Bileşenleri ile değiştirilmesi : Peek'in yüksek mukavemet / ağırlık oranı, ağır metal parçalarının yerini almasını, genel araç ağırlığını azaltmasını ve yakıt ekonomisini iyileştirmesini sağlar. Yüksek sıcaklıklara ve kimyasallara dayanma yeteneği, onu kaput altı uygulamalar için ideal hale getirir.
PEEK Otomotiv Parçalarına Örnek : PEEK, dişliler, yataklar ve valf koltukları gibi çeşitli otomotiv bileşenlerinde kullanılır. Ayrıca, kimyasal direncinin ve yüksek sıcaklık stabilitesinin çok önemli olduğu yakıt sistemi parçalarında da bulunur.
Tıbbi ve diş uygulamaları
Peek'in biyouyumluluk ve kimyasal direnci onu tıbbi ve dişhekimliği uygulamaları için en iyi seçim haline getirir.
Peek'in acımasızlığı ve kimyasallara karşı direnci : Peek, çoğu kimyasala karşı inert ve dirençlidir, bu da insan vücudunda kullanımı güvenli hale getirir. Tıbbi cihazlar için gereken sert sterilizasyon işlemlerine dayanabilir.
Biyomedikal ve diş kullanım vakaları : PEEK, spinal implantlardan diş protezlerine kadar çeşitli biyomedikal uygulamalarda kullanılır. Kemik benzeri mekanik özellikleri ve insan dokusu ile entegre olma yeteneği, bu uygulamalar için ideal bir seçim haline getirir.
Elektrik Uygulamaları
Peek'in benzersiz elektriksel özellikleri, onu elektrik endüstrisi için değerli bir malzeme haline getirir.
Elektrik İzolatörü olarak PEEK : PEEK, mükemmel elektrik yalıtım özelliklerine sahiptir, bu da yüksek voltaj uygulamalarında kullanıma uygun hale getirir. Bu özellikleri yüksek sıcaklıklarda tutma yeteneği, onu diğer plastiklerden ayırır.
Yüksek sıcaklıkta elektrik bileşenleri : Peek'in yüksek sıcaklık stabilitesi, havacılık ve otomotiv uygulamalarındaki konektörler ve anahtarlar gibi aşırı ısıya maruz kalan elektrik bileşenlerinde kullanılmasını sağlar.
Gıda Endüstrisi Uygulamaları
Peek'in saflığı ve kimyasal direnci gıda endüstrisinde kullanımı güvenli hale getirir.
FDA Gıda Teması için Onay : Peek, gıda teması için FDA gereksinimlerini karşılar ve bu da gıda işleme ekipmanlarında ve ambalajında kullanıma uygun hale getirir.
Gıda ambalajında ve fırın parçalarına göz atın : Peek'in yüksek sıcaklık stabilitesi ve kimyasal direnci, pişirme ve sterilizasyon koşullarına dayanabileceği gıda ambalajı ve fırın bileşenlerinde kullanım için idealdir.
Havacılık endüstrisi
Peek'in hafif doğası ve yüksek performanslı özellikleri, onu havacılık endüstrisi için değerli bir malzeme haline getirir.
Alüminyum'a hafif bir alternatif olarak PEEK : Peek'in yüksek mukavemet / ağırlık oranı, uçak bileşenlerindeki alüminyumun yerini almasını, toplam ağırlığı azaltmasını ve yakıt verimliliğini artırmasını sağlar.
Uçaktaki Peek Bileşenleri : PEEK, yapısal parçalardan elektrik konektörlerine kadar çeşitli uçak bileşenlerinde kullanılır. Aşırı sıcaklıklara ve kimyasallara dayanma yeteneği, havacılık uygulamalarının sert koşulları için idealdir.
Peek ve Alüminyumun özelliklerini karşılaştıran bu tabloya göz atın:
| Property | Peek | Alüminyum |
| Yoğunluk (g/cm³) | 1.32 | 2.70 |
| Çekme Mukavemeti (MPA) | 90-100 | 70-700 |
| Sürekli kullanım sıcaklığı (° C) | 260 | 150-250 |
| Kimyasal direnç | Harika | İyi |
Son düşünce
Peek enjeksiyon kalıplama, olağanüstü mukavemet, ısı direnci ve kimyasal inertlik gibi birçok avantaj sunar. Tıbbi, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğru PEEK notunu seçmek, belirli uygulamalarda optimal performansa ulaşmak için çok önemlidir. Devam eden gelişmelerle, Peek'in geleceği çeşitli sektörlerde umut verici görünüyor. Çok yönlülüğü ve dayanıklılığı yenilik ve evlat edinmeye devam edecektir.
MFG Takımı: PEEK Enjeksiyon Kalıplama için Güvenilir Ortağınız
Onlarca yıllık deneyim ve kalite taahhüdü ile MFG Takımı, en zorlu uygulamalarınız için PEEK enjeksiyon kalıplama çözümleri sunar. Proje gereksinimlerinizi tartışmak ve başarılı olmanıza nasıl yardımcı olabileceğimizi öğrenin.
