LCF PEEK: "Meja" zmogljivosti
Na »neraziskanem ozemlju« današnje tehnologije -, pa naj gre za globoko morje na globini deset tisoč metrov ali vakuum blizu-zemeljske orbite -, se inženirji skupaj soočajo z zahtevno težavo: »zgornjo mejo« učinkovitosti tradicionalnih materialov. Čeprav so kovine (kot so titanove zlitine in jekla z visoko -trdnostjo) močne, so njihova teža, odpornost proti koroziji in zapleteni postopki obdelave postali velike omejitve za iteracije načrtovanja; medtem ko je tradicionalna inženirska plastika lahka, se hitro "vda" pod ekstremno visokimi temperaturami, visokim pritiskom in napadom jedkih kemikalij.
To je pomen kompozita LCF PEEK (polieter eter keton, ojačan z dolgimi ogljikovimi vlakni), ki se pojavlja. Tradicionalna plastika, ojačana s kratkimi vlakni, je v bistvu še vedno "plastična matrica" z neštetimi izoliranimi "ojačitvenimi točkami", ki lebdijo v njih. Vendar pa je osrednja inovacija sestavljene smole LCF PEEK v dejstvu, da v materialu izdela "neprekinjen tri-dimenzionalni okvir iz ogljikovih vlaken (3D strukturni skelet)". Med postopkom brizganja se ti dolgi snopi ogljikovih vlaken (običajno dolžine nad 5 mm) med seboj prepletajo in prekrivajo ter tvorijo celotno mrežo vlaken znotraj komponente, ki lahko neodvisno prenaša obremenitve.
Kakšna je prednost CF PEEK?
Strukturne in mehanske lastnosti
Revolucionarna odpornost na udarce in visoka žilavostDolga ogljikova vlakna (LCF) ustvarjajo tri{0}}dimenzionalni "nosilni okvir" znotraj materiala. Ko je izpostavljena udarcem, lahko ta mrežna struktura učinkovito razprši in absorbira energijo. Njegova udarna trdnost in lomna žilavost sta veliko boljši od tistih pri kratkih vlaknih ali materialih iz steklenih vlaken.
Odlična odpornost proti utrujenosti in vzdržljivostOgrodje iz neprekinjenih vlaken zmanjšuje verjetnost nastanka mikrorazpok ali poškodb zaradi utrujenosti pod dolgotrajnimi-visokofrekvenčnimi cikličnimi obremenitvami, kar zagotavlja izjemno dolgo življenjsko dobo komponente v težkih pogojih.
Termodinamika in dimenzijska stabilnost
Izjemno visoka visoko{0}}temperaturna togost in odpornost proti lezenjuMaterial LCF PEEK ne podeduje samo visokotemperaturne odpornosti matrike PEEK, ampak, kar je še pomembneje, učinek "sidranja" ogrodja LCF omogoča, da ohranja izjemno visoko togost (modul) pri visokih temperaturah in se učinkovito upira visoko-temperaturnemu lezenju pod dolgotrajnimi-obremenitvami.
Nizek koeficient toplotnega raztezanjaPrimerljiv z nizkim koeficientom toplotnega raztezanja kovin (CLTE) Njegov linearni koeficient toplotnega raztezanja je izjemno nizek in enoten, blizu ali celo nižji kot pri aluminijevih zlitinah. To pomeni, da se komponente v okoljih z drastičnimi temperaturnimi spremembami komajda podvržejo toplotnemu raztezanju ali krčenju, kar zagotavlja visoko dimenzijsko stabilnost za natančno prileganje (kot so ležaji, zobniki).
Funkcionalnost in odpornost na okolje
Vrhunska -odpornost proti kemični koroziji in odpornost proti hidrolizi. Popolnoma podeduje "kemično inertnost" matrice PEEK in se lahko upre eroziji skoraj vseh kemičnih topil.
Prednosti oblikovanja in izdelave
Lahko doseže natančno brizganje. Za razliko od termoreaktivnih kompozitov (ki zahtevajo strjevanje s stiskanjem) ali kovin (ki zahtevajo CNC rezanje) LCF PEEK ohranja termoplastično lastnost, kar omogoča učinkovito in stroškovno{1}}učinkovito množično proizvodnjo s postopki brizganja.
Izjemno visoka fleksibilnost oblikovanja in integracija komponent. Omogoča integracijo več neodvisnih kovinskih delov v en sam brizgani del, kar znatno zmanjša stroške montaže in potencialne točke okvar.
Za kaj se uporablja LCF PEEK?
Letalska in vesoljska industrija
Strukturne komponente: Z zamenjavo aluminijevih zlitin s tem materialom za sekundarne obremenitve-delov letal, kot so nosilci, kotni nosilci, okvirji sedežev in obloge, je mogoče znatno zmanjšati težo letala in izboljšati učinkovitost goriva.
Komponente motorja: izkoriščanje visoke{0}}temperaturne odpornosti proti lezenju, izdelava rezil, ohišij in pritrdilnih elementov v motornem prostoru, ohranjanje togosti in dimenzijske stabilnosti tudi pri 250 stopinj visokih temperaturah.
Zračna vozila brez posadke (UAV): izdelava okvirjev trupa in podvozja, ki združuje visoko trdnost, odpornost na udarce in lahkost.
Obrambne aplikacije: za lahke strukturne komponente izstrelkov, radarskih kupol in vojaške opreme.
Avtomobilska industrija
Pogonski sklop: nadomešča kovino za zobnike, kletke ležajev, potisne podložke in rotorje črpalke. Odporen je na visoke temperature, obrabo, oljno korozijo in lahko zmanjša hrup pri delovanju.
Karoserija in podvozje: uporablja se za izdelavo strukturnih-komponent z visoko trdnostjo, ojačitvenih reber za pakete baterij in delov sistema vzmetenja. Pomaga zmanjšati težo, hkrati pa poveča varnost pri trku. Dirke (motošport): Ti dogodki, kot sta F1 in Le Mans, ga v veliki meri uporabljajo. Uporablja se za izdelavo komponent, kot so menjalniki in vzmetne roke, s ciljem doseči vsako unčo zmanjšanja teže.
Sestavni deli energetske opreme
Podzemna orodja: proizvodnja komponent za vrtalne motorje, kabelske spojke, tesnila in podporne obroče. LCF PEEK lahko dolgo časa deluje v okoljih z visoko-temperaturo, visokim{2}}tlakom, močno kislino in korozivnim plinom na globinah več tisoč metrov.
Kemične črpalke in ventili: Izdelava impelerjev za črpalke, sedežev ventilov, tesnilnih obročev in tulcev gredi. Njegova odlična korozijska odpornost in odpornost proti obrabi daleč presegata običajne kovine in plastiko.
pogosta vprašanja
V: Kakšne so temeljne razlike med LCF PEEK in SCF PEEK?
O: Temeljna razlika je v notranji strukturi. V SCF PEEK je le "polnilo", razpršeno v plastiki; medtem ko se pri LCF PEEK dolga ogljikova vlakna v komponenti med seboj "prepletajo" in tvorijo tri{1}}ogrodje,-ki nosi obremenitev.
V: Ali je ta material težko obdelati? Ali zahteva posebno opremo?
O: Zahteva stroj za brizganje, ki lahko doseže visoke temperature, in obrabno-odporen vijak ter ima posebne zahteve za oblikovanje kalupa za zaščito dolžine vlaken. Vendar pa še vedno spada v kategorijo brizganja in ne zahteva dolgoročnega-sušenja termoreaktivnih materialov.
V: Stroški LCF PEEK so tako visoki. Zakaj ne bi uporabili kovine?
O: Upoštevati je treba "skupne stroške sistema" namesto "cene materiala na enoto". Majhna teža, ki jo prinaša, lahko znatno zmanjša porabo energije na področjih, kot sta letalstvo in avtomobili, njegova odpornost proti koroziji pa tudi zmanjša stroške vzdrževanja v celotnem življenjskem ciklu.
Stik s strokovnjakom za materiale
Priljubljena oznake: lcf peek: "meja" zmogljivosti, Kitajska, proizvajalci, dobavitelji, tovarna, nakup, po meri
