PEEK-Victrex PEEK 450CA30
يتطلب استبدال التيتانيوم من درجة الفضاء والألمنيوم عالي القوة في الآليات الديناميكية الشديدة الحاملة للأحمال دون إضافة وزن بوليمرًا بصلابة نوعية لا مثيل لها، وهو ما توفره مادة PEEK 450CA30 من Victrex من خلال مصفوفة بولي إيثر إيثر كيتون شبه البلورية المقواة بألياف الكربون بنسبة 30%. بفضل كثافة تبلغ 1.40 جم/سم³ ودرجة حرارة انحراف حراري قصوى (HDT) تبلغ 335 درجة مئوية، يوفر هذا المركب عالي الأداء معامل مرونة انحناء ضخم يبلغ 21000 ميجا باسكال إلى جانب تبديد كهروستاتيكي متأصل (ESD) وتآكل شبه معدوم. تتخصص شركة Jucheng Precision، التي تعمل ضمن أطر معتمدة IATF 16949 وISO 13485، في قولبة PEEK 450CA30. بدعم من شرائح تسخين سيراميكية وأجهزة تحكم في تسخين القوالب بالزيت المضغوط، نتحكم في متغيرات الانكماش متباين الخواص لمنع الالتواء، مما يوفر أجزاء سليمة هيكليًا تم فحصها بواسطة Zeiss CMM.
مرونة فيكتريكس PEEK 450CA30 الهيكلية والحدود الحرارية
بوليمر فيكتريكس™ PEEK 450CA30 هو بولي إيثر إيثر كيتون شبه بلوري مقوى بألياف الكربون بنسبة 30٪، مصمم لتوفير صلابة ميكانيكية استثنائية، وثبات أبعاد، وحدود حرارية استثنائية وفقًا لمعايير ASTM/ISO:
| المعامل الهندسي | القيمة النموذجية (DAM / ISO) | ميزة استبدال المعادن |
|---|---|---|
| الصلابة الهيكلية | معامل الشد 23.0 جيجا باسكال (23,000 ميجا باسكال) | يوفر معاملًا استثنائيًا مماثلًا للمعادن بكثافة منخفضة (1.40 جم/سم³)، مما يسمح بتوفير وزن كبير مقارنة بالتيتانيوم والألومنيوم. |
| الانحراف الحراري (HDT) | 335 درجة مئوية (DAM @ 1.80 ميجا باسكال) | يضمن ثباتًا مطلقًا للأبعاد وسلامة هيكلية لا تتزعزع تحت درجات حرارة مستمرة قصوى وأحمال ديناميكية. |
| معامل الاحتكاك والتآكل | عامل تآكل واحتكاك منخفض للغاية | مقاومة عالية للتآكل المستمر في الواجهات الديناميكية المنزلقة الجافة عالية السرعة. مثالي للتروس الهيكلية غير المزيتة. |
قابلية التكيف مع العمليات الحركية الدقيقة لـ PEEK 450CA30 المقوى
بفضل توجهه الجزيئي العالي وحمولة ألياف الكربون، يدعم PEEK 450CA30 قوالب هيكلية دقيقة وصلبة:
| فئة التطبيق الحركي | تنفيذ القولبة وهدف التصميم |
|---|---|
| التروس الدقيقة والدوارات الحلزونية | ممتاز. العملية الأساسية لـ PEEK 450CA30. مثالي للتروس المسننة الديناميكية، والتروس الحلزونية عالية العزم، وأدلة الانزلاق، والتروس الكوكبية. |
| حوامل الفضاء الهيكلية والطائرات بدون طيار | ممتاز. مثالي للأذرع الهيكلية للطائرات بدون طيار عالية الصلابة، والأقواس الفضائية خفيفة الوزن، وأغلفة التحكم في الطيران، وإطارات أجهزة استشعار الأقمار الصناعية. |
| الأذرع الديناميكية للروبوتات والأذرع الطبية | جيد. الصلابة النوعية الشديدة وانخفاض انبعاث الغازات تمكنان من استخدام المعالجات الآلية خفيفة الوزن وإطارات التوجيه الطبية الشفافة للأشعة. |
تحليل القولبة: دليل تصميم أدوات PEEK 450CA30 وتوجيه الألياف
يتطلب قولبة PEEK المقوى بألياف الكربون فائقة الأداء مثل 450CA30 حدودًا حرارية قصوى وقوالب صلبة متقدمة مقاومة للتآكل لمنع التآكل:
فولاذ الأدوات المقسى بالمعادن المسحوقة
تعمل ألياف الكربون القصيرة 30% كعامل طحن عدواني تحت ضغوط الحقن العالية ولزوجة الذوبان (480 باسكال·ثانية). يمنع قسم الأدوات في Jucheng تآكل البوابة والتجويف باستخدام فولاذ أدوات معدني مسحوق CPM الممتاز أو فولاذ H13/S136 المقسى (HRC 54-56) مع طلاءات سيراميك PVD.
إدارة الانكماش والالتواء غير المتناحي
يُظهر PEEK 450CA30 انكماشًا شبه معدوم في اتجاه التدفق (عادة 0.1%) ولكن انكماشًا أعلى عموديًا على التدفق (0.4%). نقوم بإجراء تحليل مفصل لتدفق القالب أثناء DFM لتحديد مواقع البوابات، مما يضمن توجيه الألياف بشكل موحد لمنع الالتواء الهيكلي.
التدفئة بالزيت المضغوط لقوالب الحقن (التحكم في التبلور)
لتأمين الطور شبه البلوري المناسب، يجب الحفاظ على درجات حرارة القالب باستمرار عند 175 درجة مئوية - 205 درجة مئوية (347 درجة فهرنهايت إلى 401 درجة فهرنهايت) باستخدام وحدات تحكم تسخين بالزيت المضغوط. تمنع القوالب الباردة التبلور، مما يؤدي إلى أجزاء غير متبلورة ذات مقاومة كيميائية منخفضة وقوة هيكلية ضعيفة.
التحكم في الذوبان والرطوبة
يتم الحفاظ على درجات حرارة الذوبان أثناء المعالجة بين 370 درجة مئوية و390 درجة مئوية (698 درجة فهرنهايت إلى 734 درجة فهرنهايت). لمنع التشظي، نقوم بتجفيف الراتنج الخام في مجففات القمع الممتز للرطوبة عند 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت) لمدة 3-4 ساعات، مع الحفاظ على الرطوبة الداخلية أقل من 0.02% لتأمين الروابط الجزيئية المثلى.
مجالات التطبيق الرئيسية لـ PEEK-Victrex PEEK 450CA30
- التجهيزات الهيكلية للفضاء والدفاع: أذرع هيكلية خفيفة للغاية للطائرات بدون طيار، وأقواس تثبيت للطائرات، وأقواس أغلفة الأسلحة، وأدلة انزلاق ديناميكية، وإطارات أجهزة استشعار بصرية.
- الآلات الصناعية الديناميكية الدقيقة: تروس كوكبية ثقيلة، ومجموعات تروس حلزونية، وجلبات انزلاقية ذاتية التزييت، ودفاعات مضخات عالية الضغط، وأختام ضواغط.
- الأجهزة الطبية والأنظمة الجراحية (ISO 13485): أطر استهداف جراحية شفافة للإشعاع، وكاسيتات مختبرية غير مغناطيسية، وأدوات تقويم عظام خاصة بالمريض، ومفاصل روبوتات جراحية.
الخصائص
| الكثافة | 1.4 جم/سم³ |
| لزوجة الذوبان (400 درجة مئوية) | 480 باسكال·ثانية |
| معامل الشد (23°م) | 23 جيجا باسكال |
| مقاومة الشد عند الكسر (23°م) | 235 ميجا باسكال |
| استطالة الشد عند الكسر (23°م) | 1.8 % |
| مقاومة الانحناء (23°م) | 335 ميجا باسكال |
| معامل الانحناء (23°م) | 21 جيجا باسكال |
| قوة تأثير شاربي مع الشق (23 درجة مئوية) | 8 كيلوجول/م² |
| قوة تأثير إيزود المحززة (23 درجة مئوية) | 8.5 كيلوجول/م² |
| درجة حرارة الانصهار | 343 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانتقال الزجاجي (البداية) | 143 درجة مئوية |
| درجة حرارة الانحراف الحراري (HDT @ 1.80 MPa) | 335 درجة مئوية |
| انكماش القالب الخطي (اتجاه التدفق) | 0.1 % |
| انكماش القالب الخطي (الاتجاه العرضي) | 0.4 % |
| مقاومة السطح | 1.0E+02 - 1.0E+06 أوم/مربع |
| الحد الأقصى لحجم الجزء | 800 × 600 مم |
| الحد الأدنى لحجم الجزء | 0.5 × 0.5 مم |