Công nghệ xử lý và ứng dụng vật liệu PEEK

Công nghệ xử lý và ứng dụng vật liệu PEEK

Trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật, Peek thường được sử dụng để đạt được hiệu suất và yêu cầu các ứng dụng tương tự như các ứng dụng được cung cấp bởi kim loại. Ví dụ, trong các ứng dụng khác nhau đòi hỏi khả năng chống nén lâu dài, khả năng chống mài mòn, độ bền kéo và hiệu suất cao, những lợi thế tiềm năng của vật liệu PEEK có thể được sử dụng trong ngành dầu khí. Tiếp tục đọc để tìm hiểu về các kỹ thuật xử lý và ứng dụng phù hợp cho vật liệu PEEK.

Ba loại quy trình phổ biến để xử lý vật liệu nhìn trộm

Một trong những lý do tại sao Peek được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng kỹ thuật là sự sẵn có của nhiều lựa chọn và điều kiện xử lý, cụ thể là xử lý, sản xuất cầu chì, in 3D và ép phun, để sản xuất các hình dạng hình học cần thiết trong môi trường hữu cơ và nước hữu cơ và nước

1. Gia công CNC PEEK

Gia công CNC (Điều khiển số máy tính) bao gồm các biến thể khác nhau của máy phay, quay và gia công điện đa trục (EDM) để có được cấu hình hình học mong muốn. Ưu điểm chính của các máy này là chúng có thể được điều khiển thông qua các bộ điều khiển nâng cao và mã do máy tính tạo ra.

Gia công CNC cung cấp cơ hội để tạo ra các hình dạng hình học phức tạp của các vật liệu khác nhau, từ nhựa đến kim loại, trong khi đáp ứng các giới hạn dung nạp hình học cần thiết. Vật liệu PEEK có thể được xử lý để có được các đường viền hình học phức tạp, cũng như PEEK cấp độ y tế và công nghiệp. Gia công CNC cung cấp độ chính xác cao và độ lặp lại cho các bộ phận PEEK.

Peek mạnh hơn và khó hơn hầu hết các polyme, nhưng mềm hơn hầu hết các kim loại. Điều này đòi hỏi phải sử dụng đồ đạc trong quá trình gia công để đảm bảo gia công chính xác. Peek là một loại nhựa kỹ thuật nhiệt cao, và nhiệt được tạo ra trong quá trình xử lý không thể bị tiêu tán hoàn toàn. Điều này đòi hỏi phải sử dụng công nghệ để tránh các vấn đề gây ra bởi sự phân tán nhiệt không hiệu quả.

Các biện pháp phòng ngừa này bao gồm khoan lỗ sâu và sử dụng đủ chất làm mát trong tất cả các quy trình gia công. Chất làm mát dựa trên dầu mỏ và nước có thể được sử dụng.

Một yếu tố quan trọng khác cần xem xét là hao mòn công cụ trong quá trình xử lý, so với xử lý một vài loại nhựa tương thích khác. Việc sử dụng loại Peek gia cố bằng sợi carbon có ảnh hưởng bất lợi lớn hơn đối với công cụ. Tình huống này đòi hỏi phải sử dụng các công cụ hợp kim cứng để xử lý PEEK cấp thông thường, trong khi các công cụ kim cương được sử dụng để xử lý các lớp Peek gia cố bằng sợi carbon. Việc sử dụng chất làm mát cũng có thể cải thiện cuộc sống công cụ.

2. In 3D PEEK

In 3D, còn được gọi là sản xuất phụ gia, thường đề cập đến việc sử dụng thêm vật liệu trong các lớp để tạo hình dạng hình học 3D từ các mô hình thiết kế hỗ trợ máy tính.

Vật liệu PEEK phù hợp cho in 3D. Mô hình lắng đọng tan chảy (FDM) là phương pháp in 3D được sử dụng rộng rãi nhất cho các vật liệu PEEK. Một số tiến bộ cũng đã được thực hiện trong việc in PEEK ở dạng bột thông qua thiêu kết laser chọn lọc (SLS).

Sản phẩm Peek in 3D có khả năng chống mài mòn tốt. Sợi được sản xuất bởi các nhà sản xuất khác nhau có thể cung cấp các tính chất khác nhau. Các thành phần in 3D cung cấp một cơ hội duy nhất cho các chuyên gia chăm sóc sức khỏe để sản xuất cấy ghép tùy chỉnh để đáp ứng nhu cầu của từng bệnh nhân. Các thành phần vật liệu PEEK in 3D được sử dụng trong các hệ thống không gian khác nhau. Nó cũng cho thấy các khả năng mà các vật liệu Peek in 3D có thể cung cấp.

Tuy nhiên, để in các vật liệu PEEK, một vòi phun nhiệt độ cao với nhiệt độ vượt quá 300. Ngoài vòi phun nhiệt độ cao, một giường sưởi cũng cần thiết để liên tục duy trì trạng thái sưởi ấm của vật liệu. Một số máy in cũng sử dụng một buồng sưởi ấm để đạt được mục tiêu này. Phòng sưởi có thể kiểm soát tốt hơn nhiệt độ phòng và liên tục cung cấp nhiệt.

3. Đúc phun PEEK

Đúc phun đề cập đến việc sản xuất các bộ phận nhiệt dẻo bằng cách tiêm vật liệu nóng chảy vào khuôn đã tồn tại từ trước. Nó được sử dụng để sản xuất hàng loạt các bộ phận. Vật liệu được tan chảy trong buồng sưởi ấm, trộn với một ốc vít xoắn ốc, và sau đó được tiêm vào khoang khuôn, nơi vật liệu nguội đi để tạo thành một hình dạng rắn.

Vật liệu PEEK dạng hạt được sử dụng để ép phun và nén nén. Các quy trình sấy cần thiết cho PEEK dạng hạt được sản xuất bởi các nhà sản xuất khác nhau có thể thay đổi một chút, nhưng thường làm khô ở 150 ° C đến 160 ° C trong 3 đến 4 giờ là đủ.

Máy ép phun tiêu chuẩn có thể được sử dụng để phun vật liệu PEEK hoặc peek khuôn, vì các máy này có thể đạt được nhiệt độ sưởi ấm từ 350 ° C đến 400 ° C, đủ để đáp ứng hầu hết các lớp PEEK.

Cần chú ý đặc biệt đến việc làm mát khuôn, vì bất kỳ sự không nhất quán nào cũng có thể gây ra những thay đổi trong cấu trúc của vật liệu PEEK. Bất kỳ sai lệch nào so với cấu trúc bán tinh thể có thể dẫn đến những thay đổi dưới mức tối ưu trong các đặc điểm đặc trưng của PEEK.

Ví dụ, sử dụng khuôn lạnh có thể dẫn đến sự hình thành các cấu trúc vô định hình trong PEEK. Nhiệt độ vận hành khuôn tối ưu trong hầu hết các loại PEEK được coi là từ 170 ° C đến 200 ° C để có được cấu trúc bán tinh thể.

Kịch bản ứng dụng của các sản phẩm PEEK

1. Lĩnh vực y tế

Do tính tương thích sinh học của các vật liệu PEEK, chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng y tế, bao gồm cả việc cấy các thành phần vào cơ thể con người vào các thời điểm khác nhau. Các thành phần làm bằng vật liệu PEEK cũng được sử dụng trong các hệ thống phân phối thuốc khác nhau.

Các ứng dụng y tế khác bao gồm mũ chữa bệnh nha khoa, vòng đệm nhọn, thiết bị cố định chấn thương và thiết bị hợp nhất cột sống.

2. Trường hàng không vũ trụ

Do khả năng tương thích, độ dẫn nhiệt, điện trở bức xạ và khả năng chịu hóa học của PEEK với các ứng dụng chân không cực cao, các bộ phận làm bằng nhựa PEEK được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng hàng không vũ trụ do độ bền kéo hiệu suất cao của chúng.

3. Ngành công nghiệp ô tô

Vòng bi và các loại nhẫn khác nhau cũng được làm bằng Peek. Do tỷ lệ trọng lượng trên sức mạnh tuyệt vời của nó, Peek được sử dụng để sản xuất các bộ phận cho bộ động cơ đua

4. Cách điện dây và cáp/ứng dụng điện tử

Lớp cách nhiệt cáp được làm bằng Peek và có thể được sử dụng cho các ứng dụng như hệ thống điện máy bay trong các dự án sản xuất.

Phần kết luận

Là một polymer hữu cơ bán tinh thể thuộc họ PAEK, Peek có các tính chất cơ học, nhiệt, hóa học và điện, làm cho nó trở thành vật liệu ưa thích cho nhiều ứng dụng kỹ thuật. Peek có nhiều dạng khác nhau (hình que, sợi, hạt) và có thể được xử lý thông qua gia công CNC, in 3D và đúc phun. Wayken có nhiều kinh nghiệm trong việc xử lý PEEK và luôn sẵn sàng cung cấp hỗ trợ trong dự án PEEK của bạn. Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để có được một báo giá.