Звездообразное колесо (звёздочка) является одним из ключевых компонентов одношнекового компрессора и выполняет в основном функцию уплотнения. Звёздочка из композита CF/PEEK изготовлена из смолы PEEK, армированной высокопрочным износостойким углеродным волокном. Она решает проблемы деформации и износа, которые часто возникают в условиях высоких температур и давления с такими материалами, как PEEK5600CF30 или другие полиэфирные материалы. По сравнению с PEEK5600CF30, звёздочка из CF/PEEK значительно увеличивает срок службы, эффективно снижая такие проблемы, как увеличение зазора между шнеком и звёздочкой, рост утечек, быстрое падение расхода воздуха и повышенное энергопотребление, вызванные износом со временем.
При использовании стальных звёздочек их высокий коэффициент теплового расширения требует большего зазора между звёздочкой и шнеком, что приводит к повышенным утечкам, снижению эффективности и возможному заклиниванию, которое может вызвать серьёзные поломки. С другой стороны, звёздочки из обычных композитных материалов быстро изнашиваются под действием сдвиговых сил и механического трения во время работы, что приводит к увеличению внутренних утечек, снижению эффективности, частому техническому обслуживанию, большей трудоёмкости и более высоким затратам на ремонт.
PEEK, как типичная высокопроизводительная термопластичная смола, демонстрирует выдающиеся свойства. В сочетании с непрерывными углеродными волокнами сильные стороны обоих материалов синергетически усиливаются, что приводит к превосходным общим характеристикам. Благодаря своим отличным свойствам, термопластичные композиты из непрерывного углеродного волокна CF/PEEK широко используются в аэрокосмической, медицинской, автомобильной и других отраслях. В настоящее время этот материал является объектом активных исследований университетов, научно-исследовательских институтов и предприятий.
Преимущества звёздочек из композита непрерывного углеродного волокна CF/PEEK
- Низкий уровень шума и вибрации:
Звёздочки из CF/PEEK работают тихо и с минимальной вибрацией. Рациональная конструкция одношнекового компрессора обеспечивает идеальный баланс сил, что приводит к низкому уровню вибрации. Кроме того, водяная смазка в камере сжатия и отсутствие повышающих шестерён дополнительно снижают шум. - Высокая прочность и ударная вязкость:
CF/PEEK обладает отличной ударопрочностью, сравнимой или превосходящей алюминиевые сплавы. Радиальные и осевые силы, действующие на шнек, автоматически уравновешиваются силами газа, что требует от планетарной шестерни (звёздочки) способности выдерживать эти силы благодаря достаточной прочности и жёсткости. - Износостойкость и самосмазываемость:
CF/PEEK демонстрирует высокую износостойкость и низкий коэффициент трения даже при температурах до 250°C. - Размерная стабильность:
CF/PEEK обладает отличной размерной стабильностью, лучшей герметичностью, низким тепловым расширением и сниженным риском заклинивания. - Увеличенный срок службы:
Звёздочки из CF/PEEK служат дольше и сокращают частоту технического обслуживания. Как расходный элемент, звёздочка из CF/PEEK значительно снижает общие эксплуатационные расходы более чем на 50% по сравнению с отечественными звёздочками из PEEK, армированного углеродным волокном. - Низкое влагопоглощение:
CF/PEEK обладает отличной стойкостью к воздействию горячей воды и пара и сохраняет хорошие механические свойства даже в условиях высокой температуры и влажности. Кроме того, он демонстрирует исключительную стойкость к гидролизу и может выдерживать воздействие пара, воды и морской воды.
Другие области применения и перспективы композитов из непрерывного углеродного волокна CF/PEEK
- Односторонние препрег-ленты
- Тканые материалы
- Композитные толстые плиты
- Угловые элементы из PEEK для самолётов
- Ручки медицинских приборов и прицельные кронштейны
- Сиденья самолётов (Toray)
- Оконные рамы самолётов
- Двери самолётов
- Защитные кожухи для высокоскоростных синхронных двигателей с постоянными магнитами
- Электромагнитные рельсотроны
- Костные пластины и винты
- Звёздочки компрессоров
- Обшивка истребителей
- Носовые кромки крыла
- Стержни вертолётов
- Опоры ракет
- Подводные трубопроводы
- Лопатки вакуумных насосов
- Крышки анализаторов
- Упорные и износостойкие кольца
- Штативы
- Оконные крышки бурильных труб
- Реакторы для сжигания (дигесторы)
- Баки для хранения водорода
- Корпуса ракет
- Нити для 3D-печати
Что такое PEEK?
PEEK и его модифицированные композитные материалы демонстрируют превосходные характеристики в условиях высоких температур и высокой влажности. PEEK обладает отличной химической стойкостью, самосмазывающимися и износостойкими свойствами, что делает его идеальным материалом для замены медных сплавов и обычной резины. По сравнению с ними, PEEK имеет более длительный срок службы, что позволяет снизить эксплуатационные расходы оборудования и повысить его надежность.
Высокотемпературные характеристики
Характеристики PEEK остаются стабильными в диапазоне температур от -196°C до 260°C. В экстремальных рабочих условиях он может кратковременно выдерживать 300°C. Надежность PEEK сохраняется даже в условиях высоких температур на глубине нескольких километров под землей.
Высокая прочность и износостойкость
По сравнению с другими пластиками, PEEK устойчив к сжатию, ударам и обладает хорошей усталостной прочностью. PEEK долговечен в механическом оборудовании и в условиях износа.
Удвоенный срок службы
Решения для уплотнений из PEEK могут увеличить срок службы деталей. Некоторые отечественные химические компании используют материал PEEK5600FE20, модифицированный политетрафторэтиленом, разработанный JUNHUA PEEK, для замены исходного материала, что позволяет увеличить срок службы изнашиваемых деталей в 1,3-3 раза.
Коррозионная стойкость
PEEK химически инертен, не реагирует с большинством кислот, масел, смазок и всех других органических и неорганических растворителей или ферментов, сохраняя при этом хорошую прочность и стабильность размеров.
Самосмазывание
PEEK имеет низкий коэффициент трения, низкое сопротивление движению, что позволяет использовать его без масла в некоторых рабочих условиях. Оборудование становится чище, что повышает надежность процесса, улучшает энергоэффективность и экономит затраты.
Больше возможностей в дизайне
Литейные формы для литья под давлением могут использоваться для быстрого формования больших партий сложных деталей специальной формы, а стоимость по сравнению с механической обработкой низкая.
Связаться с нами
Распространенные марки PEEK и их свойства
1. PEEK5600G (коричнево-серый/хаки) изготавливается из чистого полиэфирэфиркетонового полимера и обладает наилучшей ударной вязкостью и сопротивлением удару среди всех марок PEEK. Чистый PEEK можно стерилизовать удобными методами (пар, сухой жар, этанол и гамма-лучи), а сырье, используемое при его производстве, соответствует нормам ЕС и FDA США по совместимости с пищевыми продуктами. Эти характеристики делают его широко используемым в медицинской, фармацевтической и пищевой промышленности.
2. PEEK5600LF30 (черный) Добавление PTFE, графита и углеродного волокна делает PEEK5600LF30 подшипниковой пластмассой. Его превосходные трибологические свойства (низкий коэффициент трения, износостойкость и высокий предел пикового давления) делают его идеальным материалом для этого класса фрикционных применений.
3. PEEK5600GF30 (коричнево-серый): Этот материал представляет собой армированную марку пластика, наполненную 30% стекловолокна. Он обладает превосходной жесткостью, стойкостью к ползучести и размерной стабильностью по сравнению с PEEK, что делает его идеальным для конструкционных деталей. Он может выдерживать постоянные нагрузки в течение длительного времени при высоких температурах. Если PEEK5600GF30 используется в качестве скользящего компонента, его пригодность следует тщательно проверять, так как стекловолокно может поцарапать сопрягаемые поверхности.
4. PEEK5600CF30 (черный): Этот материал армирован 30% углеродного волокна. Он обладает превосходными механическими свойствами (более высокий модуль упругости, механическая прочность и стойкость к ползучести) и износостойкостью по сравнению с PEEK5600GF30. Кроме того, пластик, армированный углеродным волокном, имеет теплопроводность в 3,5 раза выше, чем у неармированного PEEK, что позволяет быстрее отводить тепло от поверхности подшипника.
Механические свойства
| Параметр | Стандарт испытаний или прибор |
Ед. изм. | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% стекловолокно |
PEEK5600CF30 PEEK+30% углеродное волокно |
PEEK5600LF30 PEEK+30% (углеродное волокно +графит+PTFE) |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Предел прочности при растяжении (23℃) | ISO 527 | МПа | 95 | 175 | 250 | 145 | 70 |
| Модуль упругости при растяжении (23℃) | ISO 527 | ГПа | 3.8 | 11 | 23 | 12.5 | / |
| Относительное удлинение при разрыве (23℃) | ISO 527 | % | 35 | 2.0 | 1.5 | 2.2 | / |
| Предел прочности при изгибе (23℃) | ISO 178 | МПа | 155 | 235 | 350 | 220 | 118 |
| Модуль упругости при изгибе (23℃) | ISO 178 | ГПа | 3.5 | 10 | 21 | 11 | / |
| Ударная вязкость по Шарпи (без надреза) | ISO 179/1U | кДж/м2 | Не разрушается | 55 | 45 | 32 | Не разрушается |
| Ударная вязкость по Изоду (с надрезом) | ISO 180/A | кДж/м2 | 4 | 6 | 6.5 | 4 | 6 |
Тепловые свойства
| Параметр | Стандарт испытаний или прибор |
Ед. изм. | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% стекловолокно |
PEEK5600CF30 PEEK+30% углеродное волокно |
PEEK5600LF30 PEEK+30% (углеродное волокно +графит+PTFE) |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Температура плавления | ISO11357 | ℃ | 343 | 343 | 343 | 343 | 343 |
| Температура стеклования | ISO11357 | ℃ | 143 | 143 | 143 | 143 | 150 |
| Температура тепловой деформации | ISO 75A/B | 1.8МПа. ℃ | 152 | 315 | 315 | 293 | 150 |
| Коэффициент теплового расширения | ASTM D696 | ppm K-1 | 45 | 22 | 15 | 22 | 70 |
| Теплопроводность | ISO /CD22007-4 | Вт/(м·К) | 0.29 | 0.32 | 0.95 | 0.86 | / |
Электрические свойства
| Параметр | Стандарт испытаний или оборудование |
Ед. изм. | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% стекловолокно |
PEEK5600CF30 PEEK+30% углеродное волокно |
PEEK5600LF30 PEEK+30% (углеродное волокно +графит+PTFE) |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Электрическая прочность (2мм) | IEC 60243-1 | кВ/мм | 20 | 19 | / | / | 19 |
| Диэлектрическая проницаемость | IEC 62631 | — | 3.0 | 3.3 | / | / | 2.7 |
| Поверхностное сопротивление | GB/T31838.3 | Ом | 1015 | 1014 | / | / | 1015 |
| Объемное сопротивление | IEC 62631 | Ом·см | 1015 | 1015 | 105 | 106 | / |
Другие свойства
| Параметр | Стандарт испытаний или оборудование |
Ед. изм. | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% стекловолокно |
PEEK5600CF30 PEEK+30% углеродное волокно |
PEEK5600LF30 PEEK+углеродное волокно +графит+PTFE |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Цвет | / | / | Натуральный | Натуральный | Черный | Черный | Натуральный |
| Индекс расплава (400℃, 2.16кг) | ISO 1133 | г/10мин | 6-10 | 2-5 | 1-3 | 2-5 | / |
| Плотность | ISO 1183 | г/см3 | 1.30±0.02 | 1.50±0.02 | 1.40±0.02 | 1.44±0.02 | 1.41±0.02 |
| Водопоглощение (23℃, 24ч) | ISO 62-1 | % | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.15 |
| Твердость по Роквеллу | / | HRR | 118 | 119 | 121 | 108 | 113 |
| Класс горючести | UL 94 | / | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | / |
| Коэффициент трения | ASTM D3702 | 100Н-120об/мин | 0.30-0.38 | 0.38-0.46 | 0.15-0.25 | 0.18-0.30 | 0.1-0.2 |
*Данные приведены для справки и не являются гарантией. Для получения более подробного технического паспорта, пожалуйста, обратитесь в технический отдел нашей компании.
Услуги
JunHua HPP предлагает комплексные решения из PEEK от проектирования до послепродажного обслуживания, гарантируя качество, инновации и удовлетворенность клиентов.
Проектирование и обработка
Junhua предлагает решения в области литья под давлением, механической обработки и экструзии для оптимизации конструкции и стоимости.
Выбор материала
Junhua специализируется на PEEK с несколькими марками и рекомендует лучшие инженерные пластики для ваших нужд.
Измерение
Junhua использует высокоточные приборы для предоставления клиентам точных чертежей.
Отбор проб
Junhua предоставляет образцы для тестирования и дорабатывает конструкции до утверждения для массового производства.
Массовое производство
Junhua контролирует сырье, процессы и проверки, чтобы обеспечить стабильное качество продукции.
Контроль качества
Junhua следует стандартам ISO9001 и предоставляет полные отчеты об инспекции по требованию.
Улучшить
Junhua постоянно оптимизирует конструкции и процессы с помощью систем улучшения и опыта, полученного из конкретных случаев.
Послепродажное обслуживание
Junhua предлагает полную поддержку после продажи для решения технических вопросов и защиты интересов клиентов.