What is GF PEEK？what is it advantages? and use it correctly.

O que é uma folha de vidro de peek?

A folha de vidro de espinha (folha de poliethertonecone reforçada em fibra de vidro) é uma folha de plástico de engenharia especializada em engenharia de alto desempenho feita por fibra de vidro composta (GF) com resina de polietherethetone (Peek). O PEEK é um polímero termoplástico aromático semi-cristalino que exibe inerentemente excelentes propriedades, como resistência a alta temperatura, resistência química e alta resistência mecânica. A adição de fibra de vidro (normalmente 10% a 50%) aumenta ainda mais sua resistência à tração, módulo, estabilidade dimensional e resistência ao calor, mantendo algumas resistência química e propriedades auto-lubrificantes. A Folha de Peek GF é um material essencial na fabricação de ponta, principalmente em aplicações que exigem alta resistência e resistência a ambientes severos.

Como fazer folhas de vidro de espiada?

1. Seleção de matéria -prima

• Resina de Peek: a resina pura ou pré-seca é comumente usada.

• Fibra de vidro: a fibra de vidro livre de alcalina é normalmente usada, com um comprimento de 0,5-3 mm (fios picados) ou fibra contínua, e a superfície é tratada com um agente de acoplamento para melhorar a ligação interfacial com Peek.

2. Mistura e dispersão

A fibra de vidro deve ser dispersa uniformemente na resina de espiada; Caso contrário, isso resultará em deficiência de força localizada ou "aglomeração de fibras". Devido ao alto ponto de fusão de Peek, a mistura de fusão é usada principalmente:

• Extrusão de parafuso duplo: grânulos de espiada e fibras de vidro picado (por exemplo, 30% GF) são alimentadas em uma extrusora de parafuso duplo (temperatura do barril 320-360 ° C). Forças de cisalhamento altas (velocidade do parafuso 150-300 rpm) dispersam as fibras e a mistura de fibras com a resina.

• Granulação: O material misturado a fusão é cortado em pellets cilíndricos (2-5 mm de diâmetro) por um pelotizador para moldagem subsequente.

3. Moldagem

Diferentes processos de moldagem estão disponíveis, dependendo da espessura e tamanho da folha necessários:

• Moldagem de compressão: Adequado para lençóis grossos. Os pré-gravadores (ou pellets) são colocados em um molde pré-aquecido (360-380 ° C) e uma pressão de 15 a 30 MPa é aplicada. A pressão é mantida por vários minutos e o molde é resfriado para evitar a tensão interna.

• Extrusão: Os pellets são extrudados em uma folha contínua usando uma extrusora e depois calendados (temperatura 350-370 ° C). A rugosidade da superfície pode atingir RA ≤ 0,5 μm.

• Moldagem por injeção: adequada para formas complexas. Os pellets devem ser secos antes da injeção no molde (temperatura do barril 360-380 ° C, temperatura do molde 150-180 ° C).

4. Pós-processamento

• Usinagem: use ferramentas de nitreto de boro com revestimento de diamante ou de diamante (CBN) para girar e mover (velocidade de corte ≤ 800 rpm) para minimizar o desgaste convencional da ferramenta.

• Tratamento da superfície: polimento a RA ≤ 0,2 μM para reduzir o coeficiente de atrito. Se for necessária soldagem, use a limpeza de plasma para desviar a superfície (para melhorar a força de ligação).

Características:

Alta resistência mecânica:

• Peek não reforçada: resistência à tração 90-100 MPa, módulo elástico 3,6 GPa;

• Peek reforçado com fibra de vidro de 30% (PEEK 30GF): resistência à tração ≥145 MPa, módulo elástico ≥9,5 GPa;

• Peek reforçado com fibra de vidro de 50% (PEEK 50GF): resistência à tração ≥280 MPa, módulo elástico ≥16 GPa.

Resistência a alta temperatura:

• Temperatura de operação a longo prazo: 30% de pico reforçada com fibra de vidro aumenta para 250 ° C (temperatura operacional de curto prazo até 310 ° C);

• Temperatura de transição vítrea (TG): aumentou de 143 ° C para 160 ° C (pico reforçado com fibra de vidro a 30%).

Estabilidade dimensional:

• Coeficiente de expansão térmica (CTE): Pure Peek é de 3,6 × 10⁻⁵/° C, enquanto a Peek reforçada em fibra de vidro a 30% reduz isso para 1,5 × 10⁻⁵/° C, resultando em deformação mínima em altas temperaturas.

Resistência química:

• Com exceção de ácidos oxidantes fortes, como ácido sulfúrico concentrado e ácido nítrico, é praticamente não reativo com solventes orgânicos, como álcoois, hidrocarbonetos e cetonas (comparáveis à espiada pura).

Outras propriedades:

• Resistência à radiação: extremamente resistente aos raios gama e raios X.

• Auto-lubrificação e resistência ao desgaste: o coeficiente de atrito é de 0,2-0,3, superior à maioria dos plásticos de engenharia.

Vantagens (em comparação com a pura pura e outros plásticos de engenharia):

Resistência e rigidez significativamente aprimoradas: a adição de fibra de vidro eleva a espiada de um "plástico de alto desempenho" a um "material de engenharia do tipo metal", permitindo que ele substitua diretamente alguns componentes de metal.

Leve: a densidade é de aproximadamente 1,4-1,5 g/cm³ (apenas 1/6 da de aço e 1/2 da de alumínio).

Excelente resistência à fadiga: o reforço da fibra de vidro atinge uma alta taxa de retenção de resistência à fadiga (> 80%), tornando-a adequada para cenários de carga dinâmica a longo prazo.

Estabilidade de alta temperatura: as propriedades mecânicas se degradam lentamente a altas temperaturas.

Aplicações comuns

Folha de vidro de espiária, com suas propriedades combinadas de alta resistência, alta resistência à temperatura e resistência química, é amplamente utilizada em aplicações de fabricação de ponta:

1. Aeroespacial

• Componentes estruturais: suportes periféricos do motor da aeronave, reforços de asa (resistentes a temperaturas de até 280 ° C, com força se aproximando da liga de alumínio e 30% mais leve);

• Componentes internos: quadros de assento piloto, dobradiças da porta (resistente a óleo e resistente à fadiga).

2. Automotivo

• Componentes periféricos do motor: suportes de baixo, tampas da caixa de engrenagens (resistentes à corrosão do motor e do óleo de transmissão, com uma temperatura operacional a longo prazo de 150-200 ° C);

• Chassi e suspensão: braços de controle leve, suportes de amortecedores (alta resistência e resistência ao impacto).

3. Eletrônicos e semicondutores

• Equipamento de precisão Peças estruturais: quadros e trilhos de guia para equipamentos de fabricação de semicondutores (resistência à temperatura de até 260 ° C, resistência à vibração e estabilidade dimensional);

• Equipamento de comunicação 5G: quadros de suporte da antena da estação base (resistentes ao clima e resistentes à UV).

4. Equipamento industrial

• Bombas e válvulas industriais: alojamentos e vedações de válvula resistentes à corrosão (resistência forte e de ácido e álcalis, alta resistência).

5. Trânsito ferroviário

• Componentes do trilho de alta velocidade: suportes de bogie e conectores do sistema de freio (resistente à vibração e resistente à fadiga).

Precauções para uso

1. Limites de temperatura:

• Temperatura de operação a longo prazo: 30% de peek reforçada com GF ≤ 250 ° C, 50% de peek reforçado com GF ≤ 300 ° C; A resistência a curto prazo a 350 ° C é possível, mas evite a exposição a chamas abertas.

2. Maixa:

• Use ferramentas de corte revestidas com diamante, velocidades de corte ≤ 800 rpm e taxas de alimentação ≤ 0,1 mm/min (para evitar a tração da fibra e a rugosidade da superfície).

• Evite moagem de alta velocidade para prevenir a geração de calor de atrito e a decomposição da espiada.

3. Compatibilidade química:

• Evite o contato com ácidos oxidantes fortes (como ácido nítrico concentrado e aqua regia), pois estes podem quebrar a espinha dorsal.

• A exposição a longo prazo a solventes altamente polares requer teste de resistência à corrosão (alguns preenchimentos podem inchar no solvente).

4. Estabilidade de desempenho a longo prazo:

• Verifique periodicamente a resistência à tração.

• Evite exposição prolongada à luz UV. (Peek GF sem inibidores de UV gradualmente amarrará, mas as propriedades mecânicas serão minimamente afetadas.)

A folha de vidro de peek é um material de alta eficiência composto por peek e fibra de vidro. Ao manter as propriedades centrais da espiada, o "ouro dos plásticos" melhora significativamente sua força e rigidez através da fibra de vidro. É um material -chave para substituir metais em campos aeroespacial, automotivo, eletrônico e outros. Seu valor central está no equilíbrio entre o desempenho leve e o alto desempenho de "Substituir aço por plástico".

O que é GF Peek？ O que são vantagens? e use -o corretamente.