LCF PEEK Composite: Lehká konstrukční řešení
Polyetheretherketon (PEEK) je špičkou mezi speciálními technickými plasty a dlouhodobě si-usadil své dominantní postavení. Když se však inženýři pokusí použít jej ke kompletní náhradě kovových nosných-konstrukčních součástí, čistá pryskyřice nebo dokonce obyčejné krátké-materiály vyztužené vlákny často nevyhovují. To je přesně ten okamžik, kdy přichází na řadu kompozit LCF PEEK (dlouhým uhlíkovým vláknem zesílený polyetheretherketon). Nejde pouze o vylepšený vzorec, ale o zcela nový-systém materiálů, který nově definuje cestu mechanického přenosu na úrovni mikrostruktury. Pro špičková{8}}výrobní odvětví, která usilují o maximální nízkou hmotnost a strukturální integritu, plastové pelety LCF PEEK nově vymezují hranice „plast nahrazující ocel“.
Od „Vyplnění“ k „Vylepšení“ - Kvalitativní transformace
Klíč k pochopení rozsahu použití tohoto materiálu spočívá v pochopení definice „délky“. V tradičních krátkých-kompozitních materiálech z uhlíkových vláken (SCF) je délka vlákna obvykle menší než 1 milimetr. Existují v pryskyřičné matrici jako sypký písek, slouží hlavně k vyplnění a vytvrzení.
Avšak v granulované formě LCF PEEK je délka uhlíkových vláken konzistentní s délkou granulí (typicky v rozmezí od 5 mm do 25 mm). Toto fyzické prodloužení délky vede ke kvalitativní změně po vstřikování: vlákna již neexistují jako izolované entity, ale jsou propletena a propojena v rámci součásti a tvoří trojrozměrnou propletenou „kosterní síť“.
Tato mikroskopická struktura určuje makroskopické vlastnosti. Když je součást vystavena působení vnější síly, energie se nesoustředí v jediném bodě, což způsobí křehký lom, ale rychle se rozptýlí po celé součásti prostřednictvím této souvislé sítě vláken. To vysvětluje, proč vrubová rázová houževnatost LCF PEEK může dosáhnout několikanásobku úměrně kratších vláknitých materiálů - dodává materiálu „odolnost“ podobnou jako u kovu, spíše než pouze „tvrdost“ keramiky.
Svoboda Konstrukčního Návrhu
Z pohledu statika spočívá největší výhoda LCF PEEK v jeho extrémně vysoké měrné pevnosti a odolnosti proti tečení.
Přestože kovové materiály mají vysokou pevnost, mají vysokou hustotu; a ve složitých konfiguracích je zpracování kovů často omezeno úzkým hrdlem subtraktivní výroby. Pevnost v tahu LCF PEEK může snadno přesáhnout 250 MPA a jeho modul se blíží modulu hliníkových slitin, ale jeho hustota je nízká. To znamená, že při stejných podmínkách zatížení lze snížit hmotnost součásti.
Hlubší hodnota spočívá v jeho odolnosti proti únavě a rozměrové stálosti. Mnoho plastů bude vystaveno „tečení za studena“ nebo tečení při dlouhodobém-namáhání nebo vysokých teplotách, což povede k selhání sestavy. Díky podpoře dlouhé-vláknové struktury však LCF PEEK vykazuje úžasnou odolnost proti tečení. I když je vystaven-dlouhodobému zatížení při vyšších teplotách, může si zachovat konstantní velikost. Díky tomu je plně kvalifikovaný pro použití při výrobě klíčových namáhaných součástí, jako jsou držáky kolem automobilových motorů a spojovací díly pro aerodynamické kapotáže.
LCF PPS: Útok na snížení rozměru
Pouze vynikající výkon nestačí k přesvědčení podniků, aby přešly na tento materiál. Základní konkurenceschopnost LCF PEEK v komerční oblasti spočívá v jeho zjednodušení výrobního procesu.
Tradiční kovové konstrukční součásti, od surovin až po hotové výrobky, často vyžadují více procesů, jako je tlakové lití, řezání a odstraňování hran. To nejen trvá dlouho, ale také to vede k exponenciálnímu nárůstu nákladů na zpracování u složitých konstrukcí s vnitřními průtokovými kanály, zaklapávacími-části nebo tenkostěnnými{2}}zesilujícími žebry.
Přestože je jednotková cena LCF PEEK relativně vysoká, má výhody termoplastických materiálů při vstřikování. Díky konstrukci formy může vyrábět extrémně složité geometrie v jediném procesu a dokonce integrovat kovové vložky, závity a těsnicí drážky dohromady. Z hlediska celkových nákladů systému vede použití LCF PEEK místo kovu obvykle k významným úsporám nákladů a zlepšení kapacity.
FAQ
Otázka: Jaké jsou klíčové potíže při vstřikování?
A: Zabraňte lámání vláken. Je třeba dodržovat zásadu „nízkého střihu“: použijte speciální šroub pro dlouhá vlákna v kombinaci s velkými-zátky, nízkým zpětným tlakem a nízkou rychlostí otáčení. Jakmile je vlákno nařezáno, zvrhne se na obyčejný krátký-vláknitý materiál.
Otázka: Je odolnost proti opotřebení rozhodně lepší než u SCF PEEK?
A: Za jiných podmínek. Při vysokém zatížení a nízké rychlosti má LCF (long fiber kompozit) značnou výhodu (odolný proti tečení, tlaková odolnost); avšak při nízkém zatížení a tření při vysokých{1}}rychlostech se z nich mohou po odloupnutí dlouhých vláken stát „mlecí částice“ a způsobit poškození spojovacích částí.
Otázka: Může výkon LCF PEEK skutečně nahradit výkon hliníkové slitiny?
Odpověď: Poměr pevnosti-k{1}hmotnosti je lepší než u hliníku. Přestože je absolutní pevnost o něco nižší než u hliníku 6061, jeho hustota je nižší než u hliníku. Při stejné hmotnosti má LCF PEEK větší nosnost-a má odolnost proti únavě a tlumení vibrací, které kovy nemají.
Kontaktujte nás a požádejte o cenovou nabídku
Populární Tagy: cf peek: lehké konstrukční, Čína, výrobci, dodavatelé, továrna, koupit, přizpůsobené
