采用高性能PEEK, PEI塑料加工,成型

发布于2019年6月13日史蒂夫Konick

在过去的50多年里,塑料不断发展,从减轻重量的外壳和面板,减少锋利的边缘,增加产品风格的选择,到今天的工程等级,如PEI和PEEK,提高部件的性能或取代金属。

虽然在工程术语中,我们经常认为塑料是在降低成本的同时提高大规模生产能力或通过可塑部件而不是成型部件来提高设计能力,但我们总不能动摇一些客户眼中塑料是“廉价”的观念。

当我们在今天的设计中看到可供我们使用的树脂时,我们看到了新的选择,这些选择已经被设计用于比我们最初使用的应用更加恶劣的应用。当你对性能和安全性有很高的期望时,你会想到医疗设备设计和航空航天。

春天向前五十多年。今天的塑料重量轻、坚固、用途多,塑料部件可以注塑、研磨或印刷。

对于这些环境,我们考虑的两种最常见的专用材料是PEEK(聚醚醚酮)和PEI(聚醚酰亚胺)。你可能知道PEI的品牌名称Ultem。这两种塑料有很多共同的特征,但选择其中一种的原因也截然不同。

Ultem材料块
上图是一块Ultem准备加工的材料。在某些情况下,将玻璃纤维添加到材料中,以进一步改善材料性能。

PEI和PEEK塑料的基础知识

PEEK和PEI都被考虑高性能塑料,根据你选择的等级,它们有块状、棒状、粉末状或颗粒状。通常,你会发现由PEEK或PEI制成的部件使用在温度或化学暴露可能成为问题的环境中。换句话说,你可能不会因为可以使用这些塑料而使用它们。它们是特殊用途的专用塑料。PC, ABS, PA或缩醛是更常用的塑料,而且相当便宜。

假设你需要一个注塑成型的零件,与你的品牌颜色相匹配。由于PEI和PEEK只在非常高的温度下融化,客户可以提供他们自己的材料,已经包含兼容的着色剂。这确保了塑料中的颜料能够在不变色的情况下承受热量。此外,说到颜色,Protolabs现在提供自定义配色,以及其他整理选项,用于成型。

总而言之,你要仔细查看公司数据表中描述的材料性能,以及他们的等级/配方所定义的期望,然后将其与你的期望和需求交叉参考。树脂制造商在描述特定树脂等级存在的原因方面做得很好,并提供技术支持,指导您根据您的应用进行正确的选择。

比较PEI塑料的类型

在Protolabs,我们储存了四种类型的PEI: RTP 2100 LF, Ultem 2200, Ultem 1000和Ultem 2300。所有这些都适合注塑成型,但只有最后两种可用于制造机械零件。beplay体育下载ios这种材料的主要优点是高耐热性、抗冲击性和强度。

材料 beplay体育下载ios 数控加工
RTP 2100 lf X
Ultem 2200 (20% GF) X
聚醚酰亚胺1000 X X
Ultem 2300 (30% GF) X X
PEEK材料块
PEEK是一种高性能塑料,可用于机械加工和注塑设计。beplay体育下载ios

玻璃纤维(上表中的GF)有时会添加到PEI中,以使其更耐热或对抗在某些安装中可能发生的压缩。虽然玻璃纤维是一种现成的添加剂,但也可以引入其他添加剂,产生其他好处。

例如,碳纤维制造的部件重量较轻,但强度较大。它还有助于偏转热量和降低导电性。

聚四氟乙烯被添加到基于pei的部件中,以增加润滑性或滑溜性。球轴承和枢轴关节通常由已浸渍特氟龙的PEI制成,提供了具有抗摩擦能力的强大部件。

二氧化硅(SiO2)预合成为PEI可增加零件的强度。

比较PEEK塑料的类型

PEEK产品有两种基本类型。标准PEEK用于数控铣削,而Victrex 450G可用于注塑成型。beplay体育下载ios使所有PEEK产品特别重要的是,它们具有优异的耐磨性,当在注塑部件中添加其他产品时,它们可以变得更强。其他优点包括耐化学性、灭菌性、硬度和强度。在PEI中使用的许多相同的添加剂可以预合成到PEEK中,以改变其在注射成型时使用的基本特性。beplay体育下载ios

材料 beplay体育下载ios 数控加工
偷看 X
Victrex 450克 X


谁使用PEEK和PEI产品?

PEI无处不在。还记得你的最后一次飞行吗?你周围都是由PEI制成的塑料舱板。由PEI制成的医疗设备受益于该材料能够承受消毒所需的高温。虽然一些PEI是食品级的,但你最经常看到的是电子,电器,石油和天然气行业以及航空航天应用中的PEI部件。

PEEK是惰性的,这意味着它不太可能与周围的材料发生化学反应。这使得它在某些方面成为食品行业的理想选择。PEEK几乎可以抵抗所有化学物质,包括被硫酸或硝酸攻击。基于peek的部件的其他常见应用包括半导体和电子工业、石油和天然气、航空航天以及医疗设备。

结论:考虑部件性能需求和成本

到目前为止,您可以猜到性能并不便宜。PEI的成本大约是其他普通塑料的15-20倍,而PEEK由于其优良的规格,可以使PEI部件的成本增加一倍。PEI倾向于对注塑加工和模具更宽容,但PEEK可能更棘手,更难以加工。beplay体育下载ios由于PEEK的高温性能,使用PEEK可能会导致更高的加工成本。

您决定在部件上使用PEEK或PEI取决于两个因素:部件性能需求和成本。如果您希望将部件安装在化学条件恶劣或长时间高温环境中,则需要一种不反应的塑料来延长部件的使用寿命。虽然我们经常倾向于看成本而不是能力,但看一眼行业标准或批准的材料清单可能会让你调整你的零件和总制造成本。考虑到该部件的性能和寿命,增加的成本可能是值得的。有时候,PEI和PEEK就是答案。关于Protolabs所有热塑性塑料库存的详细信息可在我们广泛的数据表中获得bepaly中心钱包 而且数控加工