LCF PEEK: «предел» производительности

LCF PEEK: «предел» производительности

На «неизведанной территории» сегодняшних технологий -, будь то глубокое море на глубине десяти тысяч метров или вакуум около-земной орбиты -, инженеры все вместе сталкиваются с трудной проблемой: «потолком» традиционных характеристик материалов. Хотя металлы (такие как титановые сплавы и высокопрочные стали) являются прочными, их вес, коррозионная стойкость и сложные процедуры обработки стали серьезными ограничениями для итераций проектирования; Хотя традиционные конструкционные пластмассы легкие, они быстро «поддаются» экстремально высоким температурам, высоким давлениям и воздействию агрессивных химикатов.

В этом заключается значение появления композита LCF PEEK (полиэфирэфиркетон, армированный длинным углеродным волокном). Традиционные пластмассы, армированные короткими волокнами, по сути, по-прежнему представляют собой «пластиковые матрицы» с бесчисленными изолированными «точками армирования», плавающими внутри них. Однако основная инновация компаунда LCF PEEK заключается в том, что он создает внутри материала «непрерывный трехмерный каркас из углеродного волокна (3D структурный скелет)». В процессе литья под давлением эти длинные пучки углеродных волокон (обычно более 5 мм в длину) переплетаются и перекрываются друг с другом, образуя полную сеть волокон внутри компонента, которая может независимо выдерживать нагрузки.

В чем преимущество CF PEEK?

Структурные и механические свойства
Революционная ударопрочность и высокая прочностьДлинные углеродные волокна (LCF) создают трехмерный «несущий каркас» внутри материала. Под воздействием удара эта сетевая структура может эффективно рассеивать и поглощать энергию. Его ударная вязкость и вязкость разрушения намного превосходят показатели коротких волокон или материалов из стекловолокна.
Превосходная усталостная устойчивость и долговечностьКаркас из непрерывного волокна снижает вероятность образования микротрещин или усталостного разрушения при длительных-высокочастотных-циклических нагрузках, обеспечивая чрезвычайно длительный срок службы компонента в суровых условиях.

Термодинамика и стабильность размеров
Чрезвычайно высокая-жесткость при высоких температурах и сопротивление ползучести.Материал LCF PEEK не только унаследовал высокую термостойкость матрицы PEEK, но, что более важно, «фиксирующий» эффект каркаса LCF позволяет ему сохранять чрезвычайно высокую жесткость (модуль) при высоких температурах и эффективно противостоять высоко-температурной ползучести при длительной-нагрузке.
Низкий коэффициент теплового расширенияСравним с низким коэффициентом теплового расширения металлов (CLTE). Его коэффициент линейного теплового расширения чрезвычайно низок и однороден, близок или даже ниже, чем у алюминиевых сплавов. Это означает, что в средах с резкими изменениями температуры компоненты почти не подвергаются тепловому расширению или сжатию, что обеспечивает высокую стабильность размеров для точной посадки (например, подшипники, шестерни).

Функциональность и экологичность
Высочайшая-стойкость к химической коррозии и гидролизу. Он прекрасно наследует «химическую инертность» матрицы PEEK и может противостоять эрозии практически всех химических растворителей.

Преимущества конструкции и производства
Он может обеспечить точное литье под давлением. В отличие от термореактивных композитов (которые требуют отверждения под давлением) или металлов (которые требуют резки на станке с ЧПУ), LCF PEEK сохраняет термопластичные свойства, что позволяет эффективно и экономично-массово производить продукцию посредством процессов литья под давлением.
Чрезвычайно высокая гибкость проектирования и интеграция компонентов. Это позволяет объединить несколько независимых металлических деталей в одну отлитую под давлением деталь, что значительно снижает затраты на сборку и количество потенциальных точек отказа.

Для чего используется LCF PEEK?

Аэрокосмическая промышленность
Структурные компоненты. Заменив алюминиевые сплавы этим материалом во второстепенных-несущих частях самолетов, таких как опоры, угловые раскосы, каркасы сидений и обтекатели, можно значительно уменьшить вес самолета и повысить топливную экономичность.
Компоненты двигателя: использование устойчивости к ползучести при высоких-температурах, изготовление лопастей, кожухов и крепежных элементов в моторном отсеке, сохранение жесткости и стабильности размеров даже при температуре до 250 градусов.
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА): производство каркасов фюзеляжа и шасси, сочетающее высокую прочность, ударопрочность и легкий вес.
Оборонное применение: для легких структурных компонентов ракет, радарных куполов и военной техники.

Автомобильная промышленность
Трансмиссия: заменяет металлические шестерни, сепараторы подшипников, упорные шайбы и рабочие колеса насосов. Он устойчив к высоким температурам, износу, коррозии масла и может снизить рабочий шум.
Кузов и шасси: используются для изготовления высокопрочных-компонентов конструкции, ребер жесткости для аккумуляторных блоков и деталей системы подвески. Это помогает снизить вес и одновременно повысить безопасность при столкновении. Гонки (автоспорт): такие соревнования, как Формула-1 и Ле-Ман, широко используют его. Он используется для производства таких компонентов, как коробки передач и рычаги подвески, с целью снижения веса на каждую унцию.

Компоненты энергетического оборудования
Подземные инструменты: Производство компонентов для буровых двигателей, кабельных соединителей, уплотнений и опорных колец. LCF PEEK может работать в течение длительного времени в условиях высоких-температур, высоких-давлений, сильных кислот и агрессивных газовых сред на глубинах до нескольких тысяч метров.
Химические насосы и клапаны: Изготовление рабочих колес для насосов, седел клапанов, уплотнительных колец и втулок вала. Его превосходная коррозионная стойкость и износостойкость намного превосходят показатели традиционных металлов и пластмасс.

Свяжитесь с экспертом по материалам