Per què utilitzar Peek per a desgast

Peek Plastic Gears: El material del futur, diverses vegades més fort que els engranatges metàl·lics

En el camp industrial modern, el rendiment dels materials determina directament la vida útil, l’eficiència operativa i el cost global dels productes. Entre ells, la resistència al desgast, com a indicador important de la capacitat d’un material per resistir el desgast, és encara més crític per als engranatges, un component clau en els equips mecànics. En els darrers anys, el material PEEK (Polyether Ether Ketona) ha sorgit gradualment com a material clau en la selecció d’engranatges resistents al desgast a causa de la seva excel·lent resistència al desgast, resistència mecànica, resistència química i estabilitat d’alta temperatura. En aquest article, farem una ullada més a fons a les propietats de resistència al desgast de Peek i per què és el material escollit en la fabricació d’engranatges de desgast.

Polyether Ether Ketone (PEEK) és un plàstic d’enginyeria especialitzada amb propietats excel·lents i s’utilitza en una àmplia gamma d’aplicacions, especialment en la fabricació d’engranatges, on els materials PEEK mostren avantatges únics.

Característiques de rendiment dels materials de Peek

Excel·lents propietats mecàniques

Peek té una gran resistència i rigidesa, la seva resistència a la tracció pot arribar als 90 - 100 MPa, la força de flexió pot arribar a 140 - 160 MPa. En comparació amb els plàstics d’enginyeria tradicionals, les propietats mecàniques de PEEK són més destacades. Al mateix temps, PEEK també té una bona resistència a la fatiga i resistència al desgast, cosa que fa que els engranatges PEEK en el procés d’operació de llarga durada puguin mantenir un rendiment estable, menys propens a fissures de fatiga i problemes de desgast excessius. Per exemple, en algun entorn de treball d’alta velocitat d’alta velocitat, la vida útil dels engranatges Peek supera amb escreix la de les engranatges metàl·lics tradicionals i els engranatges de plàstic.

Bones propietats auto-lubricants

Els materials PEEK tenen inherentment un coeficient de fricció baix, normalment entre 0,1 - 0,3 i una bona resistència al desgast. Els engranatges PEEK poden funcionar sense lubricació, reduint la confiança en sistemes de lubricació externs, costos de manteniment i complexitat del sistema. A més, les propietats auto-lubricants de Peek redueixen eficaçment la fricció i el desgast entre els engranatges, millorant l’eficiència d’engranatges i la vida útil. Per exemple, les propietats autodubricants dels engranatges PEEK són especialment importants en els equips on l’espai és limitat i és difícil instal·lar un sistema de lubricació, com la micromacineria i els equips mèdics.

Excel·lent resistència a la temperatura

PEEK té una temperatura de transició de vidre (TG) d’uns 143 ° C, un punt de fusió d’uns 343 ° C i una temperatura de servei a llarg termini de 250 - 260 ° C. Els engranatges PEEK també estan disponibles en una àmplia gamma de temperatures. A altes temperatures, PEEK encara manté bones propietats mecàniques i estabilitat dimensional sense suavitzar, deformar o altres problemes. Això permet als engranatges PEEK treballar correctament en entorns d’alta temperatura, com en motors d’automòbils, equips aeroespacials, equips de calefacció industrial i altres condicions de treball d’alta temperatura, els engranatges PEEK tenen bones perspectives d’aplicació.

Resistència química

Peek té una excel·lent resistència química i pot resistir la majoria d’àcids, alcalis i dissolvents orgànics. En alguns entorns de treball corrosius químicament, com ara equips químics, petroquímics i altres camps, els engranatges PEEK poden funcionar de manera estable durant molt de temps sense degradació o fracàs del rendiment a causa de la corrosió química.

Bona estabilitat dimensional

El coeficient lineal d’expansió tèrmica de PEEK és petit, aproximadament 5 × 10-⁵ / ℃, en l’entorn de canvis de gran temperatura, el canvi dimensional dels engranatges PEEK és petit i pot mantenir una alta precisió i estabilitat. Això té una gran importància per als sistemes de transmissió d’engranatges que requereixen una alta precisió, com ara instruments de precisió i màquines -eines CNC.

Baixa absorció d’aigua

PEEK té una baixa absorció d’aigua, que sol ser inferior al 0,5%. En un entorn humit, el rendiment dels engranatges PEEK no es veurà molt afectat i pot mantenir una condició de treball estable.

Avantatges de l'aplicació dels engranatges de Peek

Reducció de pes

En comparació amb els engranatges metàl·lics, la densitat del material PEEK és baixa, aproximadament 1,3 - 1,4 g/cm³, només 1/5 - 1/6 d'acer. L'ús de PEEK per fabricar engranatges pot reduir molt el pes dels engranatges, reduint així el pes de tot el sistema de transmissió, millorant l'eficiència operativa dels equips i l'estalvi d'energia. En aeroespacial, automoció i altres zones amb requisits elevats de pes, els avantatges lleugers dels engranatges PEEK són especialment evidents. Per exemple, l’ús d’engranatges PEEK en lloc dels engranatges metàl·lics del sistema de combustible d’un avió pot reduir el pes de l’avió, reduir el consum de combustible i millorar el rendiment del vol.

Reducció de soroll

Els materials PEEK tenen bones propietats d’absorció de vibracions i reducció del soroll. En el procés de transmissió d’engranatges, els engranatges PEEK poden absorbir i reduir eficaçment la vibració i el soroll, millorar la suavitat i la comoditat del sistema de transmissió. En alguns equips amb requisits alts de soroll, com ara electrodomèstics, equips d’oficina, etc., Peek Gears pot proporcionar un entorn de treball més tranquil.

Eficiència de transmissió millorada

A causa de les propietats auto-lubricants i el baix coeficient de fricció dels engranatges PEEK, es poden reduir les pèrdues de fricció durant l’engranatge i l’eficiència de transmissió es poden millorar. En comparació amb els engranatges metàl·lics, l'eficiència de transmissió dels engranatges PEEK es pot augmentar un 5% - 10%, cosa que és important per millorar l'eficiència energètica dels equips i reduir els costos operatius.

Costos reduïts

Tot i que els materials PEEK són relativament cars, el seu senzill processament i els cicles de modelat curt poden reduir els costos de processament. A més, els engranatges PEEK tenen una llarga vida útil i uns baixos costos de manteniment. Des del punt de vista de tota la vida útil, el cost complet dels engranatges Peek no és superior al dels engranatges metàl·lics tradicionals i engranatges de plàstic. Per exemple, en alguns equips produïts en massa, com ara automòbils, electrodomèstics, etc., l’ús d’engranatges PEEK pot reduir costos mitjançant la producció massiva i millorar la competitivitat del mercat dels productes.

Àrees d'aplicació dels engranatges de peek

Indústria de l'automòbil

Al camp automobilístic, els engranatges PEEK es poden utilitzar en el motor, la transmissió, la direcció elèctrica (EPS), el sistema de frenada i altres components. Per exemple, en el sistema de sincronització de vàlvules variables del motor (VVT), els engranatges PEEK poden funcionar de manera estable a alta temperatura i alta velocitat per millorar el rendiment del motor i l’economia de combustible. En les transmissions, els engranatges PEEK redueixen el soroll i les vibracions, millorant l'eficiència de la transmissió i el confort de desplaçament. En els sistemes EPS, els avantatges lleugers i baixos dels engranatges PEEK milloren la resposta del sistema i la comoditat de la conducció.

Aeroespacial

La indústria aeroespacial té requisits molt estrictes sobre el rendiment i el pes dels components, i els engranatges PEEK es poden utilitzar en sistemes de combustible d’avions, sistemes de control de vol, sistemes d’engranatges de desembarcament i altres components a causa de les seves excel·lents característiques i característiques lleugeres. Per exemple, a les bombes de combustible d’avions, els engranatges PEEK poden treballar de manera estable sota l’entorn corrosiu del combustible d’aviació i reduir el pes de les bombes de combustible, disminuint així el consum de combustible d’avions.

Aparells mèdics

En el camp dels dispositius mèdics, els engranatges PEEK s’utilitzen habitualment en el sistema d’accionament d’equips mèdics, com ara robots quirúrgics, equips de rehabilitació, equips d’imatge, etc. de dispositius mèdics. Al mateix temps, les baixes característiques de soroll i alta precisió dels engranatges PEEK poden millorar el rendiment i la fiabilitat dels equips mèdics.

Automatització industrial

En el camp de l’automatització industrial, els engranatges PEEK s’utilitzen àmpliament en el sistema de transmissió de robots, màquines -eina CNC, línies de producció automatitzades, etc. l'equip i reduir el cost de manteniment.

Camp d'equips electrònics

Al camp dels equips electrònics, els engranatges PEEK s’utilitzen habitualment en el sistema d’accionament d’impressores, copiadors, escàners i altres equips d’oficina. Les característiques de baix soroll, lleuger i d’alta precisió dels engranatges PEEK poden millorar el rendiment de l’equip i l’experiència de l’usuari.

Tecnologia de processament dels engranatges PEEK

Modelat per injecció

El modelat per injecció és un dels mètodes més utilitzats per produir engranatges peek. Les partícules de Peek s’escalfen a un estat fos, i després s’injecten al motlle, després de refredar -se i curar -se, per obtenir engranatges Peek. El procés de modelat per injecció té els avantatges d’una alta productivitat, baix cost i adequat per a la producció massiva.

Processament mecànic

Per a alguns engranatges amb requisits d’alta precisió i estructures complexes, es poden utilitzar mètodes de mecanitzat per a la fabricació. Els mètodes de mecanitzat utilitzats habitualment inclouen el gir, el fresat, la mòlta, etc. En el procés de mecanitzat, hem de parar atenció al control dels paràmetres de processament, per evitar que la temperatura de processament sigui massa alta, donant lloc a un descens del rendiment de materials PEEK.

Impressió 3D

Amb el desenvolupament continu de la tecnologia d’impressió 3D, la tecnologia d’impressió 3D també es pot utilitzar per fabricar engranatges PEEK. La tecnologia d’impressió 3D té un alt grau de llibertat de disseny, la capacitat de fabricar estructures complexes i altres avantatges, però el rendiment i la precisió dels engranatges imprès 3D encara cal millorar.

Tendència de desenvolupament de Peek Gears

Gran actuació

Amb l’expansió contínua dels camps d’aplicació i la millora contínua dels requisits del rendiment de l’engranatge, el futur dels engranatges PEEK es desenvoluparà en la direcció d’alt rendiment, com millorar la força, la rigidesa, la resistència a l’abrasió, la resistència a la fatiga i altres propietats per tal de fer -ho complir les condicions laborals més exigents i els requisits d’ús.

Funcionalització

Per satisfer les necessitats especials de diferents aplicacions, els engranatges PEEK es desenvoluparan en la direcció de la funcionalització, com ara engranatges PEEK amb conductivitat elèctrica, conductivitat tèrmica, antiestàtic, anti-bacterians i altres funcions.

Verd

En el context de l’augment de la consciència ambiental, el desenvolupament verd dels engranatges PEEK es convertirà en una tendència. Per exemple, el desenvolupament de materials reciclables i biodegradables per reduir l’impacte sobre el medi ambient; Optimitzeu el procés de producció per reduir el consum d’energia i les emissions de contaminants.

En resum, els materials de vista amb les seves excel·lents característiques de rendiment, de manera que els engranatges de les propietats mecàniques, les propietats autodubricants, el rendiment de temperatura elevada, la resistència química, l'estabilitat dimensional i altres aspectes del rendiment excepcional i, en la reducció del pes, redueixen el soroll , millorar l'eficiència de transmissió, reduir els costos, etc. Amb el progrés i el desenvolupament continu de la tecnologia, el rendiment dels PEEK Gears continuarà millorant i les àrees d’aplicació continuaran expandint -se.