De ce să folosiți Peek pentru uneltele de uzură

Peek Plastic Gears: Materialul viitorului, de mai multe ori mai puternic decât Gears Gears

În domeniul industrial modern, performanța materialelor determină în mod direct durata de viață, eficiența operațională și costul general al produselor. Printre ele, rezistența la uzură, ca un indicator important al capacității unui material de a rezista la uzură, este și mai critică pentru angrenaje, o componentă cheie în echipamentele mecanice. În ultimii ani, materialul PEEK (polieter eter cetonă) a apărut treptat ca un material cheie în selecția angrenajelor rezistente la uzură, datorită rezistenței sale excelente de uzură, rezistenței mecanice, rezistenței chimice și stabilității la temperatură ridicată. În acest articol, vom arunca o privire mai atentă asupra proprietăților de rezistență la uzură ale PEEK și de ce este materialul ales în fabricarea uneltelor de uzură.

Polyether Ether Ether Ketone (PEEK) este un plastic de inginerie specializat, cu proprietăți excelente și este utilizat într -o gamă largă de aplicații, în special în fabricarea angrenajelor, unde materialele Peek prezintă avantaje unice.

Caracteristicile de performanță ale materialelor Peek

Proprietăți mecanice excelente

Peek are o rezistență și rigiditate ridicată, rezistența sa la tracțiune poate ajunge la 90 - 100 MPa, rezistența la îndoire poate ajunge la 140 - 160 MPa. În comparație cu materialele plastice tradiționale de inginerie, proprietățile mecanice ale PEEK sunt mai remarcabile. În același timp, Peek are, de asemenea, o rezistență bună la oboseală și rezistență la uzură, ceea ce face ca angrenajele PEEK să fie în proces de funcționare de lungă durată, pot menține performanțe stabile, mai puțin predispuse la fisurile de oboseală și probleme de uzură excesive. De exemplu, într -un mediu de lucru cu sarcină mare, de mare viteză, durata de viață a angrenajelor Peek o depășește cu mult pe cea a angrenajelor tradiționale de metal și a angrenajelor din plastic.

Proprietăți bune de auto-lubrifiere

În mod inerent, materialele Peek au un coeficient scăzut de frecare, de obicei între 0,1 - 0,3 și o rezistență bună la uzură. Angrenajele PEEK pot funcționa fără lubrifiere, reducând dependența de sisteme de lubrifiere externă, costuri de întreținere și complexitatea sistemului. În plus, proprietățile auto-lubrifiante ale Peek reduc efectiv frecarea și uzura între angrenaje, îmbunătățind eficiența angrenajului și durata de viață a serviciilor. De exemplu, proprietățile auto-lubrifiante ale angrenajelor PEEK sunt deosebit de importante în echipamentele în care spațiul este limitat și este dificil să instalați un sistem de ungere, cum ar fi micromachinerie și echipamente medicale.

Rezistență excelentă la temperatură ridicată

Peek are o temperatură de tranziție a sticlei (TG) de aproximativ 143 ° C, un punct de topire de aproximativ 343 ° C și o temperatură de serviciu pe termen lung de 250 - 260 ° C. Angrenajele PEEK sunt de asemenea disponibile într -o gamă largă de temperaturi. La temperaturi ridicate, Peek menține în continuare proprietăți mecanice bune și stabilitate dimensională, fără înmuiere, deformare sau alte probleme. Acest lucru permite angrenajilor PEEK să funcționeze corect în medii la temperaturi înalte, cum ar fi în motoarele auto, echipamente aerospațiale, echipamente de încălzire industrială și alte condiții de lucru la temperaturi ridicate, angrenajele PEEK au perspective bune de aplicare.

Rezistență chimică

Peek are o rezistență chimică excelentă și poate rezista majorității acizilor, alcalinilor și solvenților organici. În unele medii de lucru din punct de vedere chimic, cum ar fi echipamentele chimice, petrochimia și alte câmpuri, angrenajele PEEK pot funcționa stabil pentru o lungă perioadă de timp, fără degradarea performanței sau eșecul din cauza coroziunii chimice.

Stabilitate dimensională bună

Coeficientul liniar de expansiune termică a PEEK este mic, aproximativ 5 × 10-⁵ / ℃, în mediul înconjurător de schimbări mari de temperatură, schimbarea dimensională a angrenajelor PEEK este mică și poate menține o precizie și stabilitate ridicată. Aceasta are o semnificație deosebită pentru sistemele de transmisie a vitezei care necesită o precizie ridicată, cum ar fi instrumentele de precizie și mașinile -unelte CNC.

Absorbție scăzută a apei

Peek are o absorbție scăzută a apei, care este de obicei mai mică de 0,5%. Într -un mediu umed, performanța angrenajelor Peek nu va fi foarte afectată și poate menține o condiție de lucru stabilă.

Avantajele aplicației pentru angrenajele PEEK

Reducerea greutății

În comparație cu angrenajele metalice, densitatea materialului Peek este scăzută, aproximativ 1,3 - 1,4 g/cm³, doar 1/5 - 1/6 din oțel. Utilizarea PEEK pentru fabricarea angrenajelor poate reduce considerabil greutatea angrenajelor, reducând astfel greutatea întregului sistem de transmisie, îmbunătățind eficiența operațională a echipamentelor și economisirea de energie. În aerospațial, auto și alte zone cu cerințe de greutate ridicată, avantajele ușoare ale angrenajelor PEEK sunt deosebit de evidente. De exemplu, utilizarea angrenajelor PEEK în loc de angrenaje metalice în sistemul de combustibil al unui avion poate reduce greutatea avionului, poate reduce consumul de combustibil și poate îmbunătăți performanța zborului.

Reducerea zgomotului

Materialele Peek au proprietăți bune de absorbție a vibrațiilor și reducerea zgomotului. În procesul de transmisie a angrenajului, angrenajele PEEK pot absorbi și reduce eficient vibrațiile și zgomotul, îmbunătăți netezimea și confortul sistemului de transmisie. În unele echipamente cu cerințe de zgomot ridicate, cum ar fi aparatele de uz casnic, echipamentele de birou etc., angrenajele Peek pot oferi un mediu de lucru mai liniștit.

Eficiența de transmisie îmbunătățită

Datorită proprietăților auto-lubrifiante și a coeficientului scăzut de frecare a angrenajelor PEEK, se pot îmbunătăți pierderile de frecare în timpul angrenajului și eficienței transmisiei. În comparație cu angrenajele metalice, eficiența de transmisie a angrenajelor PEEK poate fi crescută cu 5% - 10%, ceea ce este important pentru îmbunătățirea eficienței energetice a echipamentelor și reducerea costurilor de operare.

Costuri reduse

Deși materialele PEEK sunt relativ costisitoare, procesarea lor simplă și ciclurile scurte de modelare pot reduce costurile de procesare. În plus, angrenajele Peek au o durată de viață lungă și costuri reduse de întreținere. Din punctul de vedere al întregii durate de viață a serviciului, costul cuprinzător al angrenajelor PEEK nu este mai mare decât cel al angrenajelor tradiționale din metal și al angrenajelor din plastic. De exemplu, în unele echipamente produse în masă, cum ar fi automobile, aparate de uz casnic etc., utilizarea angrenajelor PEEK poate reduce costurile prin producția în masă și poate îmbunătăți competitivitatea pe piață a produselor.

Zonele de aplicare ale angrenajelor Peek

Industria auto

În câmpul auto, angrenajele PEEK pot fi utilizate în motor, transmisie, servodirecție electrică (EPS), sistem de frânare și alte componente. De exemplu, în sistemul de sincronizare a supapei variabile (VVT) al motorului, angrenajele PEEK pot funcționa stabil sub temperatură ridicată și viteză mare pentru a îmbunătăți performanța motorului și economia de combustibil. În transmisii, angrenajele PEEK reduc zgomotul și vibrațiile, îmbunătățind eficiența transmisiei și confortul schimbării. În sistemele EPS, avantajele ușoare și cu zgomot redus ale angrenajelor PEEK îmbunătățesc receptivitatea sistemului și confortul de conducere.

Aerospațial

Industria aerospațială are cerințe foarte stricte privind performanța și greutatea componentelor, iar angrenajele PEEK pot fi utilizate în sistemele de combustibili aeronave, sisteme de control al zborului, sisteme de viteze de aterizare și alte componente datorită performanței lor excelente și caracteristicilor ușoare. De exemplu, în pompele de combustibil pentru aeronave, angrenajele PEEK sunt capabile să funcționeze stabil sub mediul coroziv al combustibilului aviației și să reducă greutatea pompelor de combustibil, scăzând astfel consumul de combustibil al aeronavelor.

Dispozitive medicale

În domeniul dispozitivelor medicale, angrenajele PEEK sunt utilizate în mod obișnuit în sistemul de acționare a echipamentelor medicale, cum ar fi roboți chirurgicali, echipamente de reabilitare, echipamente de imagistică etc. de dispozitive medicale. În același timp, caracteristicile cu zgomot redus și de înaltă precizie ale angrenajelor PEEK pot îmbunătăți performanța și fiabilitatea echipamentelor medicale.

Automatizare industriala

În domeniul automatizării industriale, angrenajele PEEK sunt utilizate pe scară largă în sistemul de transmisie a roboților, mașinilor -unelte CNC, a liniilor de producție automate, etc. echipamentul și reduceți costul de întreținere.

Câmp de echipament electronic

În domeniul echipamentelor electronice, angrenajele PEEK sunt utilizate în mod obișnuit în sistemul de imprimare, copiatoare, scanere și alte echipamente de birou. Caracteristicile scăzute de zgomot, ușor și de înaltă precizie ale angrenajelor PEEK pot îmbunătăți performanța echipamentului și a experienței utilizatorului.

Tehnologia de procesare a angrenajelor Peek

Turnare prin injecție

Turnarea prin injecție este una dintre cele mai utilizate metode pentru a produce angrenaje PEEK. Particulele Peek sunt încălzite într -o stare topită, apoi sunt injectate în matriță, după răcire și întărire, pentru a obține angrenaje PEEK. Procesul de modelare prin injecție are avantajele productivității ridicate, costuri reduse și adecvate pentru producția în masă.

Procesare mecanică

Pentru unele angrenaje PEEK cu cerințe de înaltă precizie și structuri complexe, pentru fabricație pot fi utilizate metode de prelucrare. Metodele de prelucrare utilizate frecvent includ rotirea, freza, măcinarea și așa mai departe. În procesul de prelucrare, trebuie să acordăm atenție controlului parametrilor de procesare, pentru a evita temperatura de procesare este prea mare, ceea ce duce la o scădere a performanței materialelor Peek.

printare 3d

Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de imprimare 3D, tehnologia de imprimare 3D poate fi, de asemenea, utilizată pentru fabricarea angrenajelor PEEK. Tehnologia de imprimare 3D are un grad ridicat de libertate de proiectare, capacitatea de a fabrica rapid structuri complexe și alte avantaje, dar performanța și acuratețea angrenajelor PEEK tipărită 3D trebuie să fie în continuare îmbunătățite.

Tendința de dezvoltare a angrenajelor Peek

Performanta ridicata

Odată cu extinderea continuă a câmpurilor de aplicare și îmbunătățirea continuă a cerințelor de performanță a angrenajelor, viitorul angrenajelor Peek va fi dezvoltat în direcția performanței ridicate, cum ar fi îmbunătățirea rezistenței, rigidității, rezistenței la abraziune, rezistenței la oboseală și a altor proprietăți pentru a îndepliniți condițiile de muncă mai solicitante și cerințele de utilizare.

Funcționalizare

Pentru a răspunde nevoilor speciale ale diferitelor aplicații, angrenajele PEEK vor fi dezvoltate în direcția funcționalizării, cum ar fi angrenajele PEEK cu conductivitate electrică, conductivitate termică, funcții anti-statice, anti-bacteriene și alte funcții.

Ecolog

În contextul creșterii gradului de conștientizare a mediului, dezvoltarea ecologică a angrenajelor PEEK va deveni o tendință. De exemplu, dezvoltarea de materiale PEEK reciclabile și biodegradabile pentru a reduce impactul asupra mediului; Optimizați procesul de producție pentru a reduce consumul de energie și emisiile de poluanți.

În rezumat, Peek Materials cu caracteristicile sale excelente de performanță, astfel încât să arunce angrenajele în proprietățile mecanice, proprietățile auto-lubrifiante, performanța la temperaturi ridicate, rezistența chimică, stabilitatea dimensională și alte aspecte ale performanței remarcabile și în reducerea greutății, reducerea zgomotului , Îmbunătățirea eficienței transmisiei, reduceți costurile și așa mai departe, are avantaje semnificative, deci este utilizat pe scară largă în automobile, aerospațiale, echipamente medicale, automatizare industrială, echipamente electronice și alte domenii. Odată cu progresul continuu și dezvoltarea tehnologiei, performanța Peek Gears va continua să se îmbunătățească, iar zonele de aplicare vor continua să se extindă.