Uvod v kompozitne profile PEEK, ojačane z neprekinjenimi vlakni
Kompozitni profili PEEK, ojačani z neprekinjenimi vlakni, so napredni materiali, ključni del termoplasta, ojačanega z neprekinjenimi vlakni (CFRTP). Imenujejo se tudi kompoziti CFR PEEK in so izdelani z vdelavo neprekinjenih vlaken (kot so ogljikova vlakna) v matriko smole PEEK s posebnim postopkom. Polimerni kompoziti, ojačani z neprekinjenimi ogljikovimi vlakni (CCFRPC), so izstopajoča vrsta v tej skupini.
Proizvodni proces
Visokokakovostna neprekinjena vlakna, izbrana zaradi trdnosti in togosti, so predhodno obdelana za boljši oprijem na smolo PEEK. Smola PEEK, odporna na toploto in kemikalije, se stopi ali pripravi. Vlakna so namočena v smolo. Mešanica vlaken in smole, značilna za termoplastični CFRTP, ojačan z neprekinjenimi vlakni, se oblikuje v profile, pogosto s pultruzijo. Med pultruzijo se vleče skozi matrico za dosleden prečni prerez, s čimer nastanejo visoko natančni dolgi profili, ki so pogosti pri izdelkih CFRTP, kot so kompoziti CFR PEEK.
Lastnosti materiala
Visoko razmerje med trdnostjo in težo
Kontinuirana vlakna, zlasti ogljikova vlakna, dajejo termoplastičnemu CFRTP, ojačanemu z neprekinjenimi vlakni, v kategoriji CFRTP visoko razmerje med trdnostjo in težo. Vlakna nosijo večino obremenitve, medtem ko jih lahka PEEK matrika zadrži in porazdeli napetost. Torej lahko ti profili prenesejo močne sile, a ostanejo lahki, idealni za uporabe, občutljive na težo, kot so letalski deli, ki za učinkovitost uporabljajo materiale CFRTP.
Dobra toplotna odpornost
Smola PEEK ima pošteno toplotno odpornost, dodajanje neprekinjenih vlaken pa jo izboljša v kompozitih CFR PEEK. Profili lahko ohranijo mehanske lastnosti pri visokih temperaturah, do temperature posteklenitve PEEK (približno 143 °C) ali več. To jim ustreza za prostore z visoko temperaturo, kot so industrijske peči ali deli motorjev, kjer je zmogljivost CFRTP pomembna.
Velika kemična odpornost
Matrica PEEK daje profilom odlično kemično odpornost, cenjeno v kompozitih CFR PEEK. Lahko so odporni na kisline, alkalije in organska topila. To zagotavlja vzdržljivost na težkih kemičnih mestih, kot so kemične tovarne ali morska območja, kjer morajo biti materiali CFRTP, kot so kompoziti CFR PEEK, robustni.
Aplikacije
Aerospace
V letalstvu se široko uporabljajo kompozitni profili PEEK, ojačani z neprekinjenimi vlakni, ki so del družine CFRTP. V letalskih krilih njihovo visoko razmerje med trdnostjo in težo (ključna lastnost kompozitov CFR PEEK) zmanjša težo letala in izboljša učinkovitost goriva. Njihova toplotna odpornost, značilna za kompozite CFR PEEK, ustreza pokrovom motorja in drugim visokotemperaturnim delovom letenja, kar kaže na pomembnost CFRTP v vesolju.
Avtomobilizem
V avtomobilski industriji se kompoziti CFR PEEK (tip CFRTP) uporabljajo za visoko zmogljive dele vozil. V sistemih vzmetenja njihova trdnost in lahkotnost (običajno pri kompozitih CFR PEEK) pomagata pri rokovanju in zmanjšata porabo energije. Zaradi njihove kemične odpornosti (lastnost kompozitov CFR PEEK) so primerni za dele, ki se dotikajo avtomobilskih tekočin.
Industrijski stroji
V industrijskih strojih se kompozitni profili PEEK, ojačani z neprekinjenimi vlakni (pod okriljem CFRTP), uporabljajo za dele visoke trdnosti, odporne proti obrabi in vročini. Dobri so za tekoče trakove, saj lahko dolgoročno prenesejo visokotemperaturna okolja, kar dokazuje kakovost kompozitov CFR PEEK. Uporabljajo se tudi v delih natančnih strojev, saj lahko ohranijo ozke tolerance v različnih pogojih, kar kaže na vsestranskost materialov CFRTP, kot so kompoziti CFR PEEK.
Smer vlaken tega termoplastičnega CFRTP, ojačanega z neprekinjenimi vlakni, je skladna z dolžinsko smerjo profila, zato ima visoko trdnost in togost. Poleg tega ima kompozit CFR PEEK tudi dobro odpornost proti utrujenosti in odpornost proti kemični koroziji ter lahko dolgo časa stabilno deluje pri visokih temperaturah in ekstremnih kemičnih okoljih.
CFR PEEK Composite ima široko paleto možnosti uporabe in njegova področja uporabe zajemajo vesoljske komponente, avtomobilske dele, kemično opremo, opremo za vrtanje nafte, ladjedelništvo in športno opremo itd. Zahvaljujoč odlični učinkovitosti in širokemu spektru uporabe je CFR PEEK Composite postopoma postal idealen material na inženirskem področju.
