PEEK-Victrex PEEK 450CA30
Um Luftfahrt-Titan und hochfeste Aluminiumlegierungen in schweren, lasttragenden dynamischen Mechanismen ohne Gewichtszunahme zu ersetzen, ist ein Polymer mit unübertroffener spezifischer Steifigkeit erforderlich, das Victrex' PEEK 450CA30 durch seine 30% kohlenstofffaserverstärkte, teilkristalline Polyetheretherketon-Matrix liefert. Mit einer Dichte von 1,40 g/cm³ und einer extremen Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) von 335°C bietet dieser Hochleistungsverbundwerkstoff einen massiven Biegemodul von 21.000 MPa sowie inhärente elektrostatische Ableitung (ESD) und nahezu null Verschleiß. Jucheng Precision, das unter IATF 16949- und ISO 13485-zertifizierten Rahmenbedingungen arbeitet, ist auf das Spritzgießen von PEEK 450CA30 spezialisiert. Unterstützt durch Keramikheizbänder und Drucköl-Formheizregler kontrollieren wir seine anisotropen Schrumpfvariablen, um Verzug zu verhindern, und liefern strukturell einwandfreie Teile, die durch Zeiss-Koordinatenmessmaschinen verifiziert werden.
Victrex PEEK 450CA30 Strukturelle Belastbarkeit und thermische Grenzen
Victrex™ PEEK-POLYMER 450CA30 ist ein mit 30 % Kohlenstofffasern verstärktes teilkristallines Polyetheretherketon, das entwickelt wurde, um außergewöhnliche mechanische Steifigkeit, Dimensionsstabilität und außergewöhnliche thermische Grenzen gemäß ASTM/ISO-Normen zu bieten:
| Technischer Parameter | Typischer Wert (DAM / ISO) | Vorteil des Metallersatzes |
|---|---|---|
| Strukturelle Steifigkeit | Zugmodul 23,0 GPa (23.000 MPa) | Bietet einen außergewöhnlichen, metallähnlichen Modul bei geringer Dichte (1,40 g/cm³), was extreme Gewichtseinsparungen gegenüber Titan und Aluminium ermöglicht. |
| Wärmeformbeständigkeit (HDT) | 335 °C (DAM @ 1,80 MPa) | Gewährleistet absolute Dimensionsstabilität und unnachgiebige strukturelle Integrität unter extremen Dauerbelastungen und dynamischen Lastprofilen. |
| Reibungs- und Verschleißkoeffizient | Extrem niedriger Verschleiß- und Reibungsfaktor | Hohe Beständigkeit gegen kontinuierlichen Verschleiß in dynamischen Gleitkontakten mit hoher Geschwindigkeit und ohne Schmierung. Ideal für ungeschmierte strukturelle Getriebe. |
Präzisionskinematische Prozessanpassungsfähigkeit für verstärktes PEEK 450CA30
Mit seiner hohen molekularen Orientierung und Kohlenstofffaserbeladung unterstützt PEEK 450CA30 präzise, unnachgiebige Strukturformen:
| Kinematische Anwendungsklasse | Formgebungsausführung und Designziel |
|---|---|
| Präzisionsgetriebe und Schraubenrotoren | Ausgezeichnet. Das primäre Verfahren für PEEK 450CA30. Ideal für dynamische Stirnräder, hochdrehmomentige Schraubenräder, Gleitverschleißführungen und Planetengetriebe. |
| Strukturelle Luftfahrt-Halterungen & UAV | Ausgezeichnet. Perfekt für hochsteife strukturelle Drohnenarme, leichte Luftfahrt-Halterungen, Flugsteuerungsgehäuse und Satellitensensorrahmen. |
| Dynamische Robotik- & Medizinarme | Gut. Extreme spezifische Steifigkeit und geringe Ausgasung ermöglichen leichte Roboter-Manipulatoren und röntgentransparente medizinische Zielrahmen. |
Spritzgussanalyse: PEEK 450CA30 Werkzeugkonstruktion & Faserorientierungs-Leitfaden
Das Spritzgießen eines ultra-hochleistungsfähigen kohlenstofffaserverstärkten PEEK wie 450CA30 erfordert extreme thermische Grenzen und fortschrittliche PM-gehärtete Formen, um Verschleiß zu verhindern:
Pulvermetallurgisch gehärteter Werkzeugstahl
30% kurze Kohlenstofffasern wirken als aggressives Schleifmittel unter hohen Einspritzdrücken und Schmelzeviskosität (480 Pa·s). Die Werkzeugabteilung von Jucheng verhindert Anguss- und Kavitätserosion durch Verwendung von hochwertigem CPM-Pulvermetall-Werkzeugstahl oder gehärtetem H13/S136-Stahl (HRC 54–56) mit PVD-Keramikbeschichtungen.
Verwaltung von anisotropem Schrumpf und Verzug
PEEK 450CA30 weist fast null Schrumpfung in Fließrichtung auf (typischerweise 0,10%), aber höhere Schrumpfung senkrecht zur Fließrichtung (0,40%). Wir führen während des DFM eine detaillierte Moldflow-Analyse durch, um Angüsse zu positionieren und eine gleichmäßige Faserorientierung sicherzustellen, um strukturelles Verziehen zu verhindern.
Druckbeaufschlagte Öl-Formheizung (Kristallisationskontrolle)
Um die richtige teilkristalline Phase zu sichern, müssen die Formtemperaturen kontinuierlich bei 175°C–205°C (347°F bis 401°F) mit Drucköl-Heizreglern gehalten werden. Kalte Formen verhindern die Kristallisation, was zu amorphen Teilen mit geringer chemischer Beständigkeit und schwacher struktureller Festigkeit führt.
Schmelze- & Feuchtigkeitskontrolle
Die Verarbeitungsschmelztemperaturen werden zwischen 370°C und 390°C (698°F bis 734°F) gehalten. Um Splay zu verhindern, trocknen wir das Rohharz in Trockenmitteltrocknern bei 150°C (302°F) für 3–4 Stunden und halten die innere Feuchtigkeit unter 0,02%, um optimale molekulare Bindungen zu sichern.
Hauptanwendungsgebiete für PEEK-Victrex PEEK 450CA30
- Luft- und Raumfahrt-Strukturbauteile & Verteidigung: Ultra-leichte Drohnen-Strukturarme, Flugzeug-Halterungswinkel, Waffengehäuse-Halterungen, dynamische Gleitführungen und optische Sensorblenden.
- Präzisionsdynamische Industriemaschinen: Schwere Planetengetriebe, Schrägverzahnte Getriebesätze, selbstschmierende Gleitbuchsen, Hochdruck-Pumpenlaufräder und Kompressordichtungen.
- Medizinprodukte & Chirurgische Systeme (ISO 13485): Röntgendurchlässige chirurgische Zielrahmen, nichtmagnetische Laborkassetten, patientenspezifische orthopädische Instrumente und chirurgische Robotergelenke.
Eigenschaften
| Dichte | 1.4 g/cm³ |
| Schmelzeviskosität (400 °C) | 480 Pa·s |
| Zugmodul (23 °C) | 23 GPa |
| Zugfestigkeit bei Bruch (23°C) | 235 MPa |
| Zugdehnung bei Bruch (23°C) | 1.8 % |
| Biegefestigkeit (23°C) | 335 MPa |
| Biegemodul (23°C) | 21 GPa |
| Kerbschlagzähigkeit nach Charpy (23°C) | 8 kJ/m² |
| Izod-Kerbschlagzähigkeit (23°C) | 8,5 kJ/m² |
| Schmelztemperatur | 343 °C |
| Glasübergangstemperatur (Onset) | 143 °C |
| Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT @ 1,80 MPa) | 335 °C |
| Linearer Formschwund (Fließrichtung) | 0.1 % |
| Linearer Formschwund (quer zur Fließrichtung) | 0.4 % |
| Oberflächenwiderstand | 1,0E+02 - 1,0E+06 Ohm/sq |
| Maximale Bauteilgröße | 800 x 600 mm |
| Mindestbauteilgröße | 0,5 x 0,5 mm |