Tworzywo wysokotemperaturowe VICTREX®PEEK™ alternatywą dla metalu

//Tworzywo wysokotemperaturowe VICTREX®PEEK™ alternatywą dla metalu

Tworzywo wysokotemperaturowe VICTREX®PEEK™ alternatywą dla metalu

Polimer VICTREX®PEEK™ należy do rodziny poliaryloeteroketonów (PAEK). Jest to liniowy, aromatyczny, półkrystaliczny polimer uznany za jeden z najbardziej zaawansowanych termoplastów na świecie. Tworzywo to skupia w sobie unikalną kombinację właściwości, takich jak: wyjątkowa odporność chemiczna, doskonałe właściwości trybologiczne, parametry elektryczne i wytrzymałość termiczna. Jest alternatywą dla materiałów konwencjonalnych i zamiennikiem metali. Jest tworzywem uniwersalnym i stosuje się go przy projektowaniu i wytwarzaniu produktów o bardzo wymagających parametrach. Daje dużą swobodę projektowania, pozwalając przy tym na znaczną redukcję kosztów wytwarzania.

W grupie produktów VICTREX®PEEK™ występują odmiany zarówno w postaci granulatu, jak i proszków do wtryskiwania i ekstruzji. Powłoki i folie VICTREX®PEEK™ są sprzedawane pod nazwą VICOTE® i APTIV™. Polimer VICTREX®PEEK™ zastępuje metal w zaworach grzybkowych kompresorów.

Producenci zaworów kontrolnych i zaworów bezpieczeństwa stosowanych w kompresorach pneumatycznych i hydraulicznych, ciągle poszukują nowych sposobów poprawienia jakości swoich wyrobów. Charakterystyka pracy zaworów, bardziej niż inne elementy, decyduje o efektywności pracy sprężarki. W celu zredukowania wycieków płynów, redukcji hałasu, przedłużenia żywotności pracy zaworów a także obniżenia kosztów ich produkcji producenci tych elementów często zwracają się o pomoc do specjalistów w zakresie formowania wtryskowego tworzyw. Ci w takich przypadkach często proponują zastąpienie metalowych grzybków zaworów grzybkami wykonanymi z VICTREX®PEEK™. Zastąpienie metalu tworzywem pozwala na zachowanie wytrzymałości charakterystycznej dla metalu ale dodatkowo poprawia odporność na korozję, zmniejsza ciężar elementu i daje większą swobodę projektowania części.

Jedną z podstawowych korzyści, jakie daje zastosowanie VICTREX®PEEK™, jest możliwość pracy zaworów w warunkach wysokiego i niskiego ciśnienia. Ta zaleta zwiększa możliwości użycia takich zaworów i kompresorów w różnych aplikacjach. Jedną z powszechnych przyczyn powstawania usterek zaworów są nieszczelności spowodowane powtarzającymi się uderzeniami ciśnienia. VICTREX®PEEK™ cechuje wyjątkowa odporność na obciążenia udarowe, dlatego też elementy te w niektórych aplikacjach mogą wytrzymać nawet do 20 milionów cykli. Maszynowe wykończenie powierzchni grzybków zaworów jest trudne i kosztowne, a pracująca powierzchnia uszczelniająca niejednorodna, właśnie ze względu na trudność maszynowej obróbki powierzchni. W wielu zastosowaniach grzybki zaworów wykonane z VICTREX®PEEK™ łatwiej dostosowują się do przylgni uszczelniającej zawór co zapewnia w porównaniu z elementami wykonanymi z metalu lepszą szczelność układu. Naprawy tradycyjnych pomp i zaworów są czynnościami kosztownymi i zabierającymi dużo czasu. Zamiana metalowych elementów na elementy wykonane z VICTREX®PEEK™ w znakomity sposób ogranicza czas postojów produkcyjnych i zdecydowanie ogranicza koszty takich operacji.

Łożyska przemysłowe wykonane z polimeru VICTREX®PEEK™

Jeden z największych producentów łożysk firma Daido Metal Co. Ltd. opracowała i wprowadziła na rynek duże łożyska będące elementami hydrogeneratorów. Ze względu na wysokie wymagania stawiane tym urządzeniom, takie jak wytrzymałość mechaniczna i doskonałe własności poślizgowe, zdecydowano się na użycie VICTREX®PEEK™. Dotąd ze względu na wysokie obciążenia w trakcie pracy i wysokie obroty łożysk pracujących w hydrogeneratorach (a także w podobnych urządzeniach) stosowane były stopy miedzi, antymonu i cyny. Znając niedoskonałości metali białych w zakresie odporności termicznej i wytrzymałości mechanicznej, firma Daido zastosowała VICTREX®PEEK™ głównie ze względu na jego wyjątkową wytrzymałość mechaniczną, odporność termiczną i niski współczynnik tarcia. Zastosowanie nowego tworzywa pozwoliło na poprawę wytrzymałości na obciążenia o 50% i zredukowanie współczynnika tarcia o 30-40%. To z kolei pozwoliło na redukcję powierzchni łożyska o ok. 60% i zwiększenie temperatury pracy do 250 stopni Celsjusza (w porównaniu do 125°C w przypadku metali białych). Laboratoryjne testy wykonane w Daido wykazały również, że okres całkowitej pracy takiego łożyska może być dwa razy dłuższy od podobnego wykonanego z metalu.
Przy stosowaniu łożysk wykonanych ze stopów metali białych konieczne było użycie filtrów olejowych i olejów stosowanych do rozruchu tych dużych urządzeń. Przy zastosowaniu VICTREX®PEEK™ i wykorzystaniu jego doskonałych własności ślizgowych nie zachodzi więcej taka konieczność. Dodatkowo, dzięki doskonałej odporności chemicznej polimeru PEEK nie zachodzi konieczność zastosowania izolacji łożysk.

Te podane wyżej przykłady pokazują wyjątkowe własności VICTREX®PEEK™. Dzięki swoistej, doskonałej kombinacji własności polimer ten znalazł swoje miejsce również w innych wymagających zastosowaniach i innych dziedzinach przemysłu. Przykładem może być jego użycie do produkcji kół zębatych stosowanych w motoryzacji i innych dziedzinach przemysłu, gdzie nawet przewyższa własności metali.

W przemyśle lotniczym kompozyty i części formowane wtryskowo z VICTREX®PEEK™ zastępują aluminium i redukują ciężar wielu elementów. Tworzywo to jest specyfikowane i zaakceptowane do użycia przez wielkie firmy lotnicze Boeing i Airbus, głównie ze względu na ich wytrzymałość mechaniczną, naturalne własności samogasnące i bardzo niską lub żadną emisję dymów w przypadku pożaru.
Sam polimer charakteryzuje się wyjątkową odpornością na hydrolizę i odpornością chemiczną.
Te cechy VICTREX®PEEK™ pozwalają na zastąpienie nim stali nierdzewnych, a nawet tytanu w instrumentach medycznych wymagających odporności na wielokrotne cykle sterylizacyjne.

Generalnie, we wszystkich dziedzinach przemysłu panuje trend zmierzający do stosowania systemów o niższym ciężarze i większej odporności mechanicznej. Są to cechy pozwalające na ograniczenie kosztów produkcji i konserwacji urządzeń. VICTREX®PEEK™ jest wysoce zaawansowanym polimerem pozwalającym inżynierom na znajdowanie nowych rozwiązań technicznych spełniających rosnące wymagania rynku.

2017-07-19T10:04:53+00:00