Pourquoi utiliser un aperçu pour les engrenages d'usure

Peek Plastic Gears: Le matériau du futur, plusieurs fois plus fort que les engrenages métalliques

Dans le domaine industriel moderne, la performance des matériaux détermine directement la durée de vie, l'efficacité opérationnelle et le coût global des produits. Parmi eux, la résistance à l'usure, en tant qu'indicateur important de la capacité d'un matériau à résister à l'usure, est encore plus critique pour les engrenages, un composant clé de l'équipement mécanique. Ces dernières années, le matériau Peek (polyéther éther cétone) est progressivement émergé comme un matériau clé dans la sélection des engrenages résistants à l'usure en raison de son excellente résistance à l'usure, de sa résistance mécanique, de sa résistance chimique et de sa stabilité à haute température. Dans cet article, nous examinerons de plus près les propriétés de résistance à l'usure de PEEK et pourquoi c'est le matériau de choix dans la fabrication de vitesses d'usure.

Polyether Ether Ketone (Peek) est un plastique d'ingénierie spécialisé avec d'excellentes propriétés et est utilisé dans une large gamme d'applications, en particulier dans la fabrication de l'équipement, où les matériaux PEEK présentent des avantages uniques.

Caractéristiques de performance des matériaux de peek

Excellentes propriétés mécaniques

Peek a une résistance élevée et une rigidité, sa résistance à la traction peut atteindre 90 à 100 MPa, la résistance à la flexion peut atteindre 140 à 160 MPa. Par rapport aux plastiques d'ingénierie traditionnels, les propriétés mécaniques du coup d'œil sont plus exceptionnelles. Dans le même temps, PEEK a également une bonne résistance à la fatigue et une résistance à l'usure, ce qui rend les engrenages PEEK en cours de fonctionnement à long terme peut maintenir des performances stables, moins sujettes aux fissures de fatigue et aux problèmes d'usure excessifs. Par exemple, dans un environnement de travail à grande vitesse à haute vitesse, la durée de vie des engrenages PEEK dépasse de loin celle des engrenages métalliques traditionnels et des engrenages en plastique.

Bonnes propriétés d'auto-lubrification

Les matériaux PEEK ont intrinsèquement un faible coefficient de frottement, généralement entre 0,1 et 0,3, et une bonne résistance à l'usure. Les engrenages PEEK peuvent fonctionner sans lubrification, réduisant la dépendance à l'égard des systèmes de lubrification externe, des coûts de maintenance et de la complexité du système. De plus, les propriétés auto-lubrifiantes de Peek réduisent efficacement les frottements et l'usure entre les engrenages, l'amélioration de l'efficacité des engrenages et la durée de vie. Par exemple, les propriétés d'auto-lubrification des engrenages PEEK sont particulièrement importantes dans l'équipement où l'espace est limité et il est difficile d'installer un système de lubrification, comme la micromachinerie et l'équipement médical.

Excellente résistance à haute température

PEEK a une température de transition vitreuse (TG) d'environ 143 ° C, un point de fusion d'environ 343 ° C et une température de service à long terme de 250 à 260 ° C. Des engrenages PEEK sont également disponibles dans une large gamme de températures. À des températures élevées, Peek maintient toujours de bonnes propriétés mécaniques et une stabilité dimensionnelle sans ramollissement, déformation ou autres problèmes. Cela permet aux engrenages PEEK de fonctionner correctement dans des environnements à haute température, comme dans les moteurs automobiles, l'équipement aérospatial, l'équipement de chauffage industriel et d'autres conditions de travail à haute température, les engrenages PEEK ont de bonnes prospects d'application.

Résistance chimique

Peek a une excellente résistance chimique et peut résister à la plupart des acides, des alcalis et des solvants organiques. Dans certains environnements de travail chimiquement corrosifs, tels que les équipements chimiques, les champs pétrochimiques et autres, les engrenages PEEK peuvent fonctionner de manière stable pendant longtemps sans dégradation ni défaillance des performances dues à la corrosion chimique.

Bonne stabilité dimensionnelle

Le coefficient linéaire de l'expansion thermique du PEEK est petit, environ 5 × 10-⁵ / ℃, dans l'environnement de changements de température importants, le changement dimensionnel des engrenages PEEK est petit et peut maintenir une précision élevée et une stabilité. Ceci est d'une grande importance pour les systèmes de transmission des engins qui nécessitent une haute précision, tels que les instruments de précision et les machines-outils CNC.

Faible absorption d'eau

Peek a une faible absorption d'eau, ce qui est généralement inférieur à 0,5%. Dans un environnement humide, les performances des engrenages PEEK ne seront pas grandement affectées et pourront maintenir un état de fonctionnement stable.

Avantages d'application des engrenages PEEK

Perte de poids

Comparé aux engrenages métalliques, la densité du matériau PEEK est faible, environ 1,3 - 1,4 g / cm³, seulement 1/5 - 1/6 d'acier. L'utilisation d'un aperçu des engrenages de fabrication peut réduire considérablement le poids des engrenages, réduisant ainsi le poids de l'ensemble du système de transmission, améliorant l'efficacité opérationnelle de l'équipement et de l'économie d'énergie. Dans l'aérospatiale, l'automobile et d'autres zones aux exigences de poids élevé, les avantages légers des engrenages PEEK sont particulièrement évidents. Par exemple, l'utilisation des engrenages PEEK au lieu des engrenages métalliques dans le système de carburant d'un avion peut réduire le poids de l'avion, une consommation de carburant plus faible et améliorer les performances du vol.

Réduction de bruit

Les matériaux PEEK ont de bonnes propriétés d'absorption des vibrations et de réduction du bruit. Dans le processus de transmission des engrenages, les engrenages PEEK peuvent absorber efficacement et réduire les vibrations et le bruit, améliorer la douceur et le confort du système de transmission. Dans certains équipements avec des exigences de bruit élevés, telles que les appareils électroménagers, l'équipement de bureau, etc., les engrenages PEEK peuvent fournir un environnement de travail plus silencieux.

Amélioration de l'efficacité de transmission

En raison des propriétés d'auto-lubrification et du faible coefficient de frottement des engrenages PEEK, les pertes de friction peuvent être réduites pendant l'efficacité de l'engrenage et de la transmission peuvent être améliorées. Par rapport aux engrenages métalliques, l'efficacité de transmission des engrenages PEEK peut être augmentée de 5% à 10%, ce qui est important pour améliorer l'efficacité énergétique de l'équipement et réduire les coûts d'exploitation.

Réduction des coûts

Bien que les matériaux PEEK soient relativement chers, leur traitement simple et leurs cycles de moulage courts peuvent réduire les coûts de traitement. De plus, les engrenages PEEK ont une longue durée de vie et des coûts de maintenance faibles. Du point de vue de toute la durée de vie, le coût complet des engrenages PEEK n'est pas plus élevé que celui des engrenages métalliques traditionnels et des engrenages en plastique. Par exemple, dans certains équipements produits en masse, tels que les automobiles, les appareils électroménagers, etc., l'utilisation des engrenages PEEK peut réduire les coûts grâce à la production de masse et améliorer la compétitivité du marché des produits.

Les zones d'application des engrenages PEEK

Industrie automobile

Dans le champ automobile, les engrenages PEEK peuvent être utilisés dans le moteur, la transmission, la direction assistée électrique (EPS), le système de freinage et d'autres composants. Par exemple, dans le système de synchronisation de la valve variable du moteur (VVT), les engrenages PEEK peuvent fonctionner de manière stable à haute température et à grande vitesse pour améliorer les performances du moteur et l'économie de carburant. Dans les transmissions, les engrenages PEEK réduisent le bruit et les vibrations, améliorant l'efficacité de la transmission et le confort de décalage. Dans les systèmes EPS, les avantages légers et à faible bruit des engrenages PEEK améliorent la réactivité du système et le confort de conduite.

Aérospatial

L'industrie aérospatiale a des exigences très strictes sur les performances et le poids des composants, et les engrenages PEEK peuvent être utilisés dans les systèmes de carburant, les systèmes de contrôle de vol, les systèmes de train d'atterrissage et d'autres composants en raison de leurs excellentes performances et de leurs caractéristiques légères. Par exemple, dans les pompes à carburant des avions, les engrenages PEEK sont capables de travailler de manière stable dans l'environnement corrosif du carburant d'aviation et de réduire le poids des pompes à carburant, réduisant ainsi la consommation de carburant de l'avion.

Équipement médical

Dans le domaine des dispositifs médicaux, les engrenages PEEK sont couramment utilisés dans le système d'entraînement des équipements médicaux, tels que les robots chirurgicaux, l'équipement de réadaptation, l'équipement d'imagerie, etc. Les matériaux PEEK ont une bonne biocompatibilité et une résistance à la stérilisation, qui peuvent répondre aux exigences de santé et de sécurité des dispositifs médicaux. Dans le même temps, les caractéristiques de faible bruit et de haute précision des engrenages PEEK peuvent améliorer les performances et la fiabilité des équipements médicaux.

L'automatisation industrielle

Dans le domaine de l'automatisation industrielle, les engrenages PEEK sont largement utilisés dans le système de transmission des robots, des machines-outils CNC, des lignes de production automatisées, etc. Peek Gears, haute précision, résistance élevée à l'abrasion et durée de vie à long terme peuvent améliorer la productivité et la stabilité de l'équipement et réduire le coût d'entretien.

Champ d'équipement électronique

Dans le domaine de l'équipement électronique, les engrenages PEEK sont couramment utilisés dans le système d'entraînement des imprimantes, copiers, scanners et autres équipements de bureau. Les caractéristiques faibles de bruit, légères et de haute précision des engrenages PEEK peuvent améliorer les performances de l'équipement et de l'expérience utilisateur.

Technologie de traitement des engrenages PEEK

Moulage par injection

Le moulage par injection est l'une des méthodes les plus couramment utilisées pour produire des engrenages PEEK. Les particules de coupure sont chauffées à un état fondu, puis injectées dans le moule, après refroidissement et durcissant, pour obtenir des engrenages. Le processus de moulage par injection présente les avantages d'une productivité élevée, d'un faible coût et adapté à la production de masse.

Traitement mécanique

Pour certains engrenages PEEK avec des exigences de haute précision et des structures complexes, des méthodes d'usinage peuvent être utilisées pour la fabrication. Les méthodes d'usinage couramment utilisées incluent le tournage, le broyage, le broyage, etc. Dans le processus d'usinage, nous devons prêter attention au contrôle des paramètres de traitement, pour éviter que la température de traitement soit trop élevée, entraînant une baisse des performances des matériaux PEEK.

impression en 3D

Avec le développement continu de la technologie d'impression 3D, la technologie d'impression 3D peut également être utilisée pour fabriquer des engrenages Peek. La technologie d'impression 3D a un degré élevé de liberté de conception, la capacité de fabriquer rapidement des structures complexes et d'autres avantages, mais les performances et la précision des engrenages imprimés en 3D doivent encore être améliorés.

Tendance de développement des engrenages PEEK

Haute performance

Avec l'expansion continue des champs d'application et l'amélioration continue des exigences de performances de l'engrenage, l'avenir des engrenages PEEK sera développé dans le sens de hautes performances, comme l'amélioration de la résistance, de la rigidité, de la résistance à l'abrasion, de la résistance à la fatigue et d'autres propriétés afin de répondre aux conditions de travail et aux exigences d'utilisation les plus exigeantes.

Fonctionnalisation

Afin de répondre aux besoins spéciaux des différentes applications, des engrenages PEEK seront développés dans le sens de la fonctionnalisation, tels que les engrenages PEEK avec conductivité électrique, conductivité thermique, antistatique, antibactérienne et autres fonctions.

Verdissement

Dans le contexte de la conscience de l'environnement croissant, le développement vert des engrenages de Peek deviendra une tendance. Par exemple, le développement de matériaux PEEK recyclables et biodégradables pour réduire l'impact sur l'environnement; Optimiser le processus de production pour réduire la consommation d'énergie et les émissions de polluants.

En résumé, jetez un œil aux matériaux avec ses excellentes caractéristiques de performance, de sorte que les engrenages dans les propriétés mécaniques, les propriétés d'auto-lubrification, les performances à haute température, la résistance chimique, la stabilité dimensionnelle et d'autres aspects des performances exceptionnelles et dans la réduction du poids, réduisent le bruit , Améliorer l'efficacité de la transmission, réduire les coûts et ainsi de suite, présente des avantages importants, il est donc largement utilisé dans l'automobile, l'aérospatiale, l'équipement médical, l'automatisation industrielle, l'équipement électronique et d'autres domaines. Avec le progrès et le développement continu de la technologie, les performances des engins Peek continueront de s'améliorer et les zones d'application continueront de se développer.