LCF PEEK: "Limit" výkonu

LCF PEEK: "Limit" výkonu

Na „neprozkoumaném území“ dnešních technologií -, ať už jde o hluboké moře v hloubce deseti tisíc metrů, nebo vakuum na blízké -oběžné dráze Země - inženýři společně čelí náročné situaci: „stropu“ tradičního materiálového výkonu. Přestože jsou kovy (jako jsou slitiny titanu a vysokopevnostní oceli) pevné, jejich hmotnost, odolnost proti korozi a složité postupy zpracování se staly těžkými omezeními pro iterace návrhu; zatímco tradiční technické plasty jsou lehké, rychle se „podvolují“ při extrémně vysokých teplotách, vysokém tlaku a působení korozivních chemikálií.

To je význam kompozitu LCF PEEK (dlouhým uhlíkovým vláknem zesílený polyetheretherketon), který se objevuje. Tradiční plasty vyztužené krátkými vlákny jsou v podstatě stále „plastové matrice“ s nespočtem izolovaných „výztužných bodů“, které se v nich vznášejí. Hlavní inovace LCF PEEK kompozitní pryskyřice však spočívá ve skutečnosti, že v materiálu vytváří "kontinuální trojrozměrnou kostru z uhlíkových vláken (3D Structural Skeleton)". Během procesu vstřikování se tyto dlouhé svazky uhlíkových vláken (obvykle přes 5 mm na délku) vzájemně prolínají a překrývají, čímž tvoří kompletní síť vláken uvnitř součásti, která může nezávisle nést napětí.

Jaká je výhoda CF PEEK?

Strukturní a mechanické vlastnosti
Revoluční odolnost proti nárazu a vysoká houževnatostDlouhá uhlíková vlákna (LCF) vytvářejí v materiálu trojrozměrnou „nosnou kostru“. Když je tato síťová struktura vystavena nárazu, může účinně rozptýlit a absorbovat energii. Jeho vrubová rázová houževnatost a lomová houževnatost jsou mnohem lepší než u materiálů s krátkými vlákny nebo skleněnými vlákny.
Vynikající odolnost proti únavě a trvanlivostKonstrukce souvislých vláken snižuje pravděpodobnost vzniku mikrotrhlin nebo únavového selhání při dlouhodobém -vysokofrekvenčním{1}}cyklickém zatížení, což zajišťuje extrémně dlouhou životnost součásti v náročných podmínkách.

Termodynamika a rozměrová stabilita
Extrémně vysoká tuhost-za vysokých teplot a odolnost proti tečeníMateriál LCF PEEK nejenže zdědil vysokou teplotní odolnost matrice PEEK, ale co je důležitější, „ukotvovací“ efekt konstrukce LCF mu umožňuje udržovat extrémně vysokou tuhost (modul) při vysokých teplotách a účinně odolávat vysokým -tečením při-dlouhodobém zatížení.
Nízký koeficient tepelné roztažnostiSrovnatelný s nízkým koeficientem tepelné roztažnosti kovů (CLTE) Jeho koeficient lineární tepelné roztažnosti je extrémně nízký a rovnoměrný, blízký nebo dokonce nižší než u hliníkových slitin. To znamená, že v prostředí s drastickými teplotními změnami komponenty téměř nepodléhají tepelné roztažnosti nebo smršťování, což zajišťuje vysokou rozměrovou stabilitu pro přesné uložení (jako jsou ložiska, ozubená kola).

Funkčnost a tolerance prostředí
Špičková-odolnost vůči chemické korozi a hydrolýze. Dokonale zdědí „chemickou inertnost“ matrice PEEK a dokáže odolat erozi téměř všech chemických rozpouštědel.

Výhody designu a výroby
Může dosáhnout přesného vstřikování. Na rozdíl od termosetových kompozitů (které vyžadují vytvrzování tlakem) nebo kovů (které vyžadují CNC řezání) si LCF PEEK zachovává termoplastické vlastnosti, což umožňuje efektivní a nákladově{1}}efektivní hromadnou výrobu prostřednictvím procesů vstřikování.
Extrémně vysoká flexibilita designu a integrace komponent. Umožňuje integraci více nezávislých kovových dílů do jednoho vstřikovaného dílu, což výrazně snižuje náklady na montáž a potenciální místa selhání.

K čemu se LCF PEEK používá?

Letecký průmysl
Konstrukční součásti: Nahrazením hliníkových slitin tímto materiálem pro sekundární nosné-části letadel, jako jsou podpěry, úhlové výztuhy, rámy sedadel a aerodynamické kryty, lze výrazně snížit hmotnost letadla a zlepšit spotřebu paliva.
Součásti motoru: Využití jeho odolnosti proti tečení při vysokých{0}}teplotách, výroba lopatek, krytů a upevňovacích prvků v motorovém prostoru, zachování tuhosti a rozměrové stability i při 250° vysokých teplotách.
Bezpilotní letouny (UAV): Výroba trupových rámů a podvozků, vyvážení vysoké pevnosti, odolnosti proti nárazu a nízké hmotnosti.
Obranné aplikace: Pro lehké konstrukční součásti střel, radarových kopulí a vojenského vybavení.

Automobilový průmysl
Hnací ústrojí: Nahrazuje kov pro ozubená kola, klece ložisek, axiální podložky a oběžná kola čerpadel. Je odolný vůči vysokým teplotám, opotřebení, olejové korozi a může snížit provozní hluk.
Karoserie a podvozek: Používá se k výrobě-vysokopevnostních konstrukčních součástí, výztužných žeber pro baterie a součástí systému zavěšení. Pomáhá snižovat hmotnost a zároveň zvyšuje bezpečnost při nárazu. Závodění (motorsport): Tyto závody jako F1 a Le Mans toho hojně využívají. Používá se k výrobě komponentů, jako jsou převodovky a ramena zavěšení, s cílem dosáhnout každé unce snížení hmotnosti.

Součásti energetických zařízení
Podzemní nástroje: Výroba komponentů pro vrtací motory, kabelové konektory, těsnění a opěrné kroužky. LCF PEEK může fungovat po dlouhou dobu v prostředí s vysokou-teplotou, vysokým-tlakem, silnou kyselinou a korozivním plynem v hloubkách několika tisíc metrů.
Chemická čerpadla a ventily: Výroba oběžných kol pro čerpadla, ventilových sedel, těsnicích kroužků a pouzder hřídelí. Jeho vynikající odolnost proti korozi a opotřebení daleko převyšuje tradiční kovy a plasty.

Kontaktujte odborníka na materiály