LCF PEEK: "Limit" výkonu

LCF PEEK: "Limit" výkonu

Na „nepreskúmanom území“ dnešnej technológie -, či už ide o hlboké more v hĺbke desaťtisíc metrov alebo vákuum na blízkej-obežnej dráhe Zeme -, inžinieri spoločne čelia náročnej situácii: „stropu“ tradičného materiálového výkonu. Hoci kovy (ako sú zliatiny titánu a vysokopevnostné ocele) sú pevné, ich hmotnosť, odolnosť proti korózii a zložité postupy spracovania sa stali veľkými obmedzeniami pri opakovaní návrhu; zatiaľ čo tradičné technické plasty sú ľahké, rýchlo sa „poddávajú“ pri extrémne vysokých teplotách, vysokom tlaku a pôsobení korozívnych chemikálií.

To je význam kompozitu LCF PEEK (dlhý uhlíkový vláknom vystužený polyéter éter ketón), ktorý sa objavuje. Tradičné plasty vystužené krátkymi vláknami sú v podstate stále „plastové matrice“ s nespočetnými izolovanými „výstužnými bodmi“, ktoré sa v nich vznášajú. Hlavná inovácia živice LCF PEEK však spočíva v tom, že v materiáli vytvára „kontinuálnu trojrozmernú štruktúru uhlíkových vlákien (3D Structural Skeleton)“. Počas procesu vstrekovania sa tieto dlhé zväzky uhlíkových vlákien (zvyčajne s dĺžkou cez 5 mm) navzájom prelínajú a prekrývajú, čím vytvárajú kompletnú sieť vlákien v komponente, ktorá môže nezávisle znášať napätie.

Aká je výhoda CF PEEK?

Štrukturálne a mechanické vlastnosti
Revolučná odolnosť proti nárazu a vysoká húževnatosťDlhé uhlíkové vlákna (LCF) vytvárajú v materiáli trojrozmernú „nosnú kostru“. Keď je táto sieťová štruktúra vystavená nárazu, môže účinne rozptýliť a absorbovať energiu. Jeho vrubová rázová húževnatosť a lomová húževnatosť sú oveľa lepšie ako u materiálov s krátkymi vláknami alebo sklenenými vláknami.
Vynikajúca odolnosť proti únave a životnosťKonštrukcia súvislých vlákien znižuje pravdepodobnosť vzniku mikrotrhlín alebo únavového zlyhania pri dlhodobom -vysokofrekvenčnom{1}}cyklickom zaťažení, čo zaisťuje extrémne dlhú životnosť komponentu v náročných podmienkach.

Termodynamika a rozmerová stabilita
Extrémne vysoká tuhosť pri vysokých{0}}teplotách a odolnosť proti tečeniuMateriál LCF PEEK nielenže zdedil vysokú teplotnú odolnosť matrice PEEK, ale čo je dôležitejšie, „ukotvovací“ efekt konštrukcie LCF mu umožňuje udržiavať extrémne vysokú tuhosť (modul) pri vysokých teplotách a účinne odolávať vysokým -tečeniu pri vysokých teplotách- pri dlhodobom zaťažení.
Nízky koeficient tepelnej rozťažnostiPorovnateľný s nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti kovov (CLTE) Jeho koeficient lineárnej tepelnej rozťažnosti je extrémne nízky a rovnomerný, blízky alebo dokonca nižší ako u hliníkových zliatin. To znamená, že v prostrediach s drastickými teplotnými zmenami komponenty takmer neprechádzajú tepelnou expanziou alebo kontrakciou, čo zaisťuje vysokú rozmerovú stabilitu pre presné uloženie (ako sú ložiská, ozubené kolesá).

Funkčnosť a tolerancia životného prostredia
Špičková-odolnosť voči chemickej korózii a hydrolýze. Dokonale zdedí „chemickú inertnosť“ matrice PEEK a dokáže odolávať erózii takmer všetkých chemických rozpúšťadiel.

Výhody dizajnu a výroby
Môže dosiahnuť presné vstrekovanie. Na rozdiel od termosetových kompozitov (ktoré vyžadujú vytvrdzovanie tlakom) alebo kovov (ktoré vyžadujú CNC rezanie), LCF PEEK si zachováva termoplastické vlastnosti, čo umožňuje efektívnu a nákladovo{1}}efektívnu hromadnú výrobu prostredníctvom procesov vstrekovania.
Extrémne vysoká flexibilita dizajnu a integrácia komponentov. Umožňuje integráciu viacerých nezávislých kovových dielov do jedného vstrekovaného dielu, čím sa výrazne znižujú náklady na montáž a potenciálne miesta zlyhania.

Na čo sa LCF PEEK používa?

Letecký priemysel
Konštrukčné komponenty: Nahradením hliníkových zliatin týmto materiálom pre sekundárne zaťaženie-častí lietadiel, ako sú podpery, uhlové vzpery, rámy sedadiel a aerodynamické kryty, možno výrazne znížiť hmotnosť lietadla a zlepšiť spotrebu paliva.
Komponenty motora: Využitím jeho odolnosti proti tečeniu pri vysokých{0}}teplotách sa vyrábajú čepele, kryty a upevňovacie prvky v motorovom priestore, pričom sa zachováva tuhosť a rozmerová stabilita aj pri 250-stupňových vysokých teplotách.
Bezpilotné lietadlá (UAV): Výroba trupových rámov a podvozkov, vyváženie vysokej pevnosti, odolnosti proti nárazu a nízkej hmotnosti.
Obranné aplikácie: Pre ľahké konštrukčné súčasti rakiet, radarových kupol a vojenského vybavenia.

automobilový priemysel
Hnacie ústrojenstvo: Nahrádza kov ozubených kolies, klietok ložísk, axiálnych podložiek a obežných kolies čerpadiel. Je odolný voči vysokým teplotám, opotrebovaniu, olejovej korózii a môže znížiť prevádzkový hluk.
Karoséria a podvozok: Používa sa na výrobu-vysokopevných konštrukčných komponentov, výstužných rebier pre batérie a častí systému odpruženia. Pomáha znižovať hmotnosť a zároveň zvyšuje bezpečnosť pri náraze. Preteky (Motoršport): Tieto podujatia ako F1 a Le Mans to vo veľkej miere využívajú. Používa sa na výrobu komponentov, ako sú prevodovky a ramená zavesenia, s cieľom dosiahnuť každú uncu zníženia hmotnosti.

Komponenty energetických zariadení
Podzemné nástroje: Výroba komponentov pre vŕtacie motory, káblové konektory, tesnenia a podporné krúžky. LCF PEEK môže pracovať dlhú dobu v prostredí s vysokou-teplotou, vysokým-tlakom, silnou kyselinou a korozívnym plynom v hĺbkach niekoľko tisíc metrov.
Chemické čerpadlá a ventily: Výroba obežných kolies pre čerpadlá, ventilové sedlá, tesniace krúžky a objímky hriadeľov. Jeho vynikajúca odolnosť proti korózii a opotrebeniu ďaleko prevyšuje tradičné kovy a plasty.

Kontaktujte odborníka na materiály