Што такое GF PEEK? Якія яго перавагі? і выкарыстоўваць яго правільна.

Што такое ліст з шкловалакна PEEK?

PEEK Glassfiber Sheet (арміраваны шкловалакном поліэфірэтэркетонавы ліст) - гэта высокаэфектыўны спецыяльны інжынерны пластыкавы ліст, выраблены шляхам злучэння шкловалакна (GF) са смалой поліэфірэтэркетон (PEEK). PEEK - гэта паўкрышталічны араматычны тэрмапластычны палімер, які па сваёй сутнасці дэманструе выдатныя ўласцівасці, такія як устойлівасць да высокіх тэмператур, хімічная ўстойлівасць і высокая механічная трываласць. Даданне шкловалакна (звычайна ад 10% да 50%) яшчэ больш павышае яго трываласць на расцяжэнне, модуль, стабільнасць памераў і тэрмаўстойлівасць, захоўваючы некаторую хімічную ўстойлівасць і самазмазвальныя ўласцівасці. Ліст PEEK GF з'яўляецца ключавым матэрыялам у вытворчасці высокага класа, асабліва ў тых сферах, дзе патрабуецца высокая трываласць і ўстойлівасць да суровых умоў.

Як зрабіць ліст Glassfibe r PEEK ?

1. Выбар сыравіны

• Смала PEEK: звычайна выкарыстоўваецца чыстая або папярэдне высушаная смала.

• Шкловалакно: звычайна выкарыстоўваецца шкловалакно без шчолачаў даўжынёй 0,5-3 мм (нарэзаныя ніткі) або бесперапыннае валакно, а паверхня апрацоўваецца сувязным сродкам для паляпшэння міжфазнага злучэння з PEEK.

2. Змешванне і дысперсія

Шкловалакно павінна быць раўнамерна размеркавана ў смале PEEK; у адваротным выпадку гэта прывядзе да лакальнага дэфіцыту трываласці або «зліпання валокнаў». З-за высокай тэмпературы плаўлення PEEK у асноўным выкарыстоўваецца змешванне з расплаву:

• Двухшнековый экструзія: гранулы PEEK і нарэзаныя шкляныя валокны (напрыклад, 30% GF) падаюцца ў двухшнековый экструдар (тэмпература ствала 320-360°C). Высокія сілы зруху (хуткасць шнека 150-300 абаротаў у хвіліну) рассейваюць валакна і расплавляюць сумесь са смалой.

• Грануляванне: змешаны ў расплаве матэрыял разразаецца на цыліндрычныя гранулы (2-5 мм у дыяметры) гранулятарам для наступнага фармавання.

3. Лепка

У залежнасці ад неабходнай таўшчыні і памеру ліста даступныя розныя працэсы фармавання:

• Кампрэсійнае фармаванне: падыходзіць для тоўстых лістоў. Препрег (або гранулы) змяшчаюць у папярэдне разагрэтую форму (360-380 ° С), і прыкладваюць ціск 15-30 Мпа. Ціск падтрымліваюць на працягу некалькіх хвілін, а затым форму астуджаюць, каб прадухіліць унутранае напружанне.

• Экструзія: Гранулы экструдуюцца ў суцэльны ліст з дапамогай экструдара, а затым каландруюцца (тэмпература 350-370°C). Шурпатасць паверхні можа дасягаць Ra ≤ 0,5 мкм.

• Ліццё пад ціскам: падыходзіць для складаных формаў. Гранулы неабходна высушыць перад упырскам у форму (тэмпература ствала 360-380°C, тэмпература формы 150-180°C).

4. Постапрацоўка

• Механічная апрацоўка: выкарыстоўвайце інструменты з алмазным пакрыццём або з кубічнага нітрыду бору (CBN) для такарнай і фрэзернай працы (хуткасць рэзання ≤ 800 абаротаў у хвіліну), каб звесці да мінімуму звычайны знос інструмента.

• Апрацоўка паверхні: паліраванне да Ra ≤ 0,2 мкм для памяншэння каэфіцыента трэння. Калі патрабуецца зварка, выкарыстоўвайце плазменную ачыстку, каб зрабіць паверхню шурпатай (для павышэння трываласці склейвання).

Пластыкавы ліст PEEK з шкловалакна

Асаблівасці:

Высокая механічная трываласць:

• Неармаваны PEEK: трываласць на разрыў 90-100 МПа, модуль пругкасці 3,6 ГПа;

• PEEK, армаваны шкловалакном на 30% (PEEK 30GF): трываласць на разрыў ≥145 МПа, модуль пругкасці ≥9,5 ГПа;

• PEEK, армаваны шкловалакном на 50% (PEEK 50GF): трываласць на разрыў ≥280 МПа, модуль пругкасці ≥16 ГПа.

Устойлівасць да высокіх тэмператур:

• Доўгатэрміновая працоўная тэмпература: PEEK, армаваны 30% шкловалакном, павялічваецца да 250°C (кароткатэрміновая працоўная тэмпература да 310°C);

• Тэмпература шклення (Tg): павялічана са 143°C да 160°C (30% PEEK, армаваны шкловалакном).

Стабільнасць памераў:

• Каэфіцыент цеплавога пашырэння (CTE): чысты PEEK складае 3,6×10⁻⁵/°C, у той час як 30% армаваны шкловалакном PEEK зніжае гэта да 1,5×10⁻⁵/°C, што прыводзіць да мінімальнай дэфармацыі пры высокіх тэмпературах.

Хімічная ўстойлівасць:

• За выключэннем моцных акісляльных кіслот, такіх як канцэнтраваная серная кіслата і азотная кіслата, ён практычна не рэагуе з арганічнымі растваральнікамі, такімі як спірты, вуглевадароды і кетоны (параўнальна з чыстым PEEK).

Іншыя ўласцівасці:

• Радыяцыйная ўстойлівасць: Надзвычай устойлівы да гама-прамянёў і рэнтгенаўскіх прамянёў.

• Самазмазка і зносаўстойлівасць: каэфіцыент трэння складае 0,2-0,3, пераўзыходзіць большасць інжынерных пластмас.

Пластыкавы стрыжань AHD Glass Fibe PEEK

Перавагі (у параўнанні з чыстым PEEK і іншымі інжынернымі пластыкамі):

Значна палепшаная трываласць і калянасць: даданне шкловалакна ператварае PEEK з «высокапрадукцыйнага пластыка» ў «металападобны тэхнічны матэрыял», дазваляючы яму непасрэдна замяняць некаторыя металічныя кампаненты.

Лёгкі: шчыльнасць складае прыблізна 1,4-1,5 г/см³ (толькі 1/6 шчыльнасці сталі і 1/2 шчыльнасці алюмінія).

Выдатная ўстойлівасць да стомленасці: армаванне шкловалакном забяспечвае высокую ступень захавання трываласці (>80%), што робіць яго прыдатным для доўгатэрміновых сцэнарыяў дынамічнай нагрузкі.

Стабільнасць да высокіх тэмператур: Механічныя ўласцівасці пагаршаюцца павольна пры высокіх тэмпературах.

Агульныя прыкладанні

Ліст PEEK Glassfiber з яго камбінаванымі ўласцівасцямі высокай трываласці, устойлівасці да высокіх тэмператур і хімічнай устойлівасці шырока выкарыстоўваецца ў вытворчых праграмах высокага класа:

1. Аэракасмічны

• Элементы канструкцыі: перыферыйныя кранштэйны авіярухавіка, касеткі крыла (устойлівыя да тэмператур да 280°C, па трываласці набліжаюцца да алюмініевага сплаву і на 30% лягчэй);

• Унутраныя кампаненты: каркасы сядзенняў пілота, дзвярныя завесы (масластойкія і стомленыя).

2. Аўтамабільны

• Перыферыйныя кампаненты рухавіка: падкапотныя кранштэйны, вечка каробкі перадач (устойлівыя да карозіі маторнага і трансмісійнага масла, з працяглай працоўнай тэмпературай 150-200°C);

• Шасі і падвеска: лёгкія рычагі, кранштэйны амартызатараў (высокая трываласць і ўдаратрываласць).

3. Электроніка і паўправаднікі

• Канструктыўныя дэталі прэцызійнага абсталявання: рамы і накіроўвалыя для абсталявання для вытворчасці паўправаднікоў (тэрмаўстойлівасць да 260°C, вібрастойлівасць і стабільнасць памераў);

• Камунікацыйнае абсталяванне 5G: апорныя рамы для антэн базавай станцыі (устойлівыя да надвор'я і ультрафіялету).

4. Прамысловае абсталяванне

• Прамысловыя помпы і клапаны: устойлівыя да карозіі корпуса і ўшчыльненні клапанаў (устойлівасць да моцных кіслот і шчолачаў, высокая трываласць).

5. Чыгуначны транзіт

• Кампаненты высакахуткаснай чыгункі: кранштэйны каляскі і раздымы тармазной сістэмы (вібрастойкія і ўстойлівыя да стомленасці).

Стрыжань PEEK, напоўнены шкловалакном AHD

Меры засцярогі пры выкарыстанні

1. Тэмпературныя абмежаванні:

• Доўгатэрміновая рабочая тэмпература: 30% GF-армаваны PEEK ≤ 250°C, 50% GF-армаваны PEEK ≤ 300°C; кароткачасовая ўстойлівасць да 350°C магчымая, але пазбягайце ўздзеяння адкрытага агню.

2. Апрацоўка:

• Выкарыстоўвайце рэжучыя інструменты з алмазным пакрыццём, хуткасць рэзкі ≤ 800 абаротаў у хвіліну і хуткасць падачы ≤ 0,1 мм/мін (каб пазбегнуць нацягвання валакна і шурпатасці паверхні).

• Пазбягайце высокахуткаснага фрэзеравання, каб прадухіліць вылучэнне цяпла пры трэнні і раскладанне PEEK.

3. Хімічная сумяшчальнасць:

• Пазбягайце кантакту з моцнымі акісляльнымі кіслотамі (напрыклад, канцэнтраванай азотнай кіслатой і царскай гарэлкай), бо яны могуць парушыць аснову PEEK.

• Доўгі ўздзеянне высокапалярных растваральнікаў патрабуе выпрабаванняў на каразійную ўстойлівасць (некаторыя напаўняльнікі могуць набракаць у растваральніку).

4. Доўгатэрміновая стабільнасць прадукцыйнасці:

• Перыядычна правярайце трываласць на разрыў.

• Пазбягайце працяглага ўздзеяння ультрафіялету. (PEEK GF без УФ-інгібітараў паступова пажоўкне, але механічныя ўласцівасці будуць закрануты мінімальна.)

PEEK Glassfiber ліст - гэта высокапрадукцыйны матэрыял, які складаецца з PEEK і шкловалакна. Захоўваючы асноўныя ўласцівасці PEEK, "золата пластмас", ён значна паляпшае сваю трываласць і калянасць дзякуючы шкловалакну. Гэта ключавы матэрыял для замены металаў у аэракасмічнай, аўтамабільнай, электроніцы і іншых галінах. Яе асноўная каштоўнасць заключаецца ў балансе паміж лёгкасцю і высокай прадукцыйнасцю "замены сталі пластыкам".