PEEK، أو بولي إيثر إيثر كيتون، هو نوع من البلاستيك عالي الأداء الذي يحدث ضجة في الصناعات مثل الفضاء والطب والسيارات.
تهدف هذه المدونة إلى التعمق أكثر في ما يجعل PEEK مميزًا للغاية. سنوضح خصائصه الرئيسية، ونستكشف المزايا التي يقدمها، ونسلط الضوء على تطبيقاته الواسعة النطاق.
سواء كنت مهندسًا أو مصنعًا أو مجرد مهتم بالمواد التي تدفع حدود الابتكار، فستجد هنا رؤى قيمة.
ما هو البلاستيك PEEK؟
بولي إيثر إيثر كيتون، أو PEEK باختصار، هو مادة ترموبلاستيكية هندسية شبه بلورية. وهو ينتمي إلى عائلة البوليمرات بولي أريل إيثر كيتون (PAEK) ذات الصيغة الكيميائية (C19H12O3)n. يمنحه تركيبه الكيميائي، الذي يتميز بحلقات عطرية وروابط إيثر وكيتون، مقاومة عالية للمواد الكيميائية والتآكل والتحلل المائي.
في شكلها الخام، تظهر حبيبات PEEK عادة باللون الطبيعي الذي يتراوح من البيج إلى البني الفاتح.
يمكن لهذا البلاستيك أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية ويقاوم المواد الكيميائية القاسية، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات في البيئات القاسية.
كما أنها تتمتع بقوة ميكانيكية ممتازة ومقاومة للتآكل، وهو ما يفضله البعض في الصناعات مثل الفضاء والطب والسيارات.
باعتباره مادة بلاستيكية حرارية، يمكن تسخين مادة PEEK وتشكيلها دون أن تفقد خصائصها الرئيسية، مما يجعلها متعددة الاستخدامات وموثوقة للغاية.
خصائص مادة البلاستيك PEEK
إليك ورقة بيانات خصائص PEEK التي جمعناها، والتي تتضمن معايير الأداء الرئيسية لـ PEEK. لمزيد من المعلومات التفصيلية، يرجى زيارة ماتويب.
الخصائص الفيزيائية لـ PEEK | |
---|---|
كثافة PEEK | 1.26 – 1.72 جرام/سم3 |
امتصاص الماء | 0.0200 – 0.500 % |
حجم الجسيمات | 10.0 – 550 ميكرومتر |
اللزوجة | 1120 – 1120 نقطة أساس @درجة الحرارة 380 – 380 درجة مئوية |
انكماش القالب الخطي | 0.00100 – 0.0200 سم/سم |
تدفق الذوبان | 0.260 – 182 جرام/10 دقائق |
التدفق الحلزوني | 11.0 – 70.0 سم |
الخصائص الميكانيكية لـ PEEK | |
---|---|
صلابة روكويل م | 85.0 – 109 |
قوة الشد PEEK، في نهاية المطاف | 90.0 – 250 ميجا باسكال |
قوة الشد، الخضوع | 11.0 – 125 ميجا باسكال |
الاستطالة عند الكسر | 1.70 – 110 % |
الاستطالة عند الخضوع | 3.60 – 45.0 % |
قوة القص | 55.0 – 90.0 ميجا باسكال |
خصائص PEEK الحرارية | |
---|---|
CTE، خطي | 4.70 – 216 ميكرومتر/متر-درجة مئوية |
السعة الحرارية النوعية | 1.10 – 2.20 جول/جم-درجة مئوية |
الموصلية الحرارية | 0.173 – 0.950 واط/متر كلفن |
نقطة انصهار بيك | 178 – 386 درجة مئوية |
الحد الأقصى لدرجة حرارة الخدمة، الهواء | 150 – 310 درجة مئوية |
درجة حرارة الانحراف عند 1.8 ميجا باسكال (264 رطل/بوصة مربعة) | 140 – 336 درجة مئوية |
نقطة تليين فيكات | 280 – 335 درجة مئوية |
نقطة التليين | 168 درجة مئوية |
درجة حرارة انتقال الزجاج، Tg | 143 – 180 درجة مئوية |
خصائص معالجة PEEK | |
---|---|
درجة حرارة المعالجة | 100 – 410 درجة مئوية |
درجة حرارة الفوهة | 360 – 440 درجة مئوية |
درجة حرارة الذوبان | 174 – 470 درجة مئوية |
درجة حرارة القالب | 149 – 250 درجة مئوية |
سرعة الحقن | 200 ملم/ثانية |
درجة حرارة التجفيف | 120 – 180 درجة مئوية |
محتوى الرطوبة | 0.0200 – 0.290 % |
ضغط الحقن | 82.7 – 124 ميجا باسكال |
درجة حرارة إعادة التبلور | 285 درجة مئوية |
كيف تتم معالجة PEEK؟
هناك العديد من تقنيات التصنيع للبلاستيك PEEK، يتم اختيار كل منها على أساس الاحتياجات المحددة للتطبيق:
القولبة بالحقن
هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لتصنيع أجزاء PEEK. تسمح عملية القولبة بالحقن بإنتاج أشكال معقدة بكفاءة مع تحمّلات ضيقة، مما يجعلها مثالية للإنتاج على نطاق واسع.
البثق
تُستخدم عملية البثق غالبًا لإنشاء صفائح أو مقاطع بلاستيكية من مادة PEEK يمكن قطعها وتصنيعها لاحقًا. تعد هذه العملية ضرورية للتطبيقات التي تتطلب أشكالًا مستمرة.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
إن تصنيع مواد PEEK يعد مثاليًا لإنشاء مكونات عالية الدقة. تُستخدم آلات CNC لقطع وتشكيل PEEK إلى أجزاء مفصلة بمواصفات دقيقة. تحظى هذه الطريقة بشعبية خاصة في الصناعات مثل الطب والفضاء الجوي.
الطباعة ثلاثية الأبعاد
لقد أحدث ظهور الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام PEEK ثورة في مجال النمذجة الأولية والتصنيع السريع. وبفضل مقاومتها لدرجات الحرارة العالية، يمكن الآن طباعة PEEK لأجزاء معقدة ومخصصة في التطبيقات الحرجة.
تطبيقات مادة PEEK
التطبيقات الطبية
تتميز مادة PEEK بأنها متوافقة حيويًا ومقاومة للتعقيم، مما يجعلها مثالية للأجهزة الطبية مثل الغرسات والأطراف الاصطناعية. وهي قوية وخفيفة الوزن ولا تتأثر بالسوائل الجسدية، مما يقلل من خطر حدوث ردود فعل سلبية.
تطبيقات الفضاء الجوي
في مجال الطيران والفضاء، يتم استخدام مادة PEEK في المكونات الهيكلية والعزل. إن قدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية والإشعاع تجعلها موثوقة في البيئات القاسية، في حين تساعد طبيعتها خفيفة الوزن في تحسين كفاءة الوقود.
صناعة السيارات
تُستخدم مادة PEEK بشكل شائع في أجزاء السيارات عالية الأداء، مثل المحامل والتروس، نظرًا لمقاومتها للحرارة ومتانتها. تعمل هذه الخصائص على تعزيز عمر المكونات الأساسية.
صناعة الالكترونيات
إن العزل الممتاز الذي تتمتع به مادة PEEK يجعلها مادة أساسية في الإلكترونيات، حيث يتم استخدامها في الكابلات والموصلات ولوحات الدوائر للحماية من الحرارة والتآكل.
PEEK مقارنة بالبلاستيكات الأخرى عالية الأداء
بالمقارنة مع المواد البلاستيكية الهندسية الأخرى، يوفر PEEK العديد من المزايا:
- تحمل درجة الحرارة:يمكن لـPEEK التعامل مع درجات حرارة تصل إلى 260 درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من المواد مثل PTFE أو النايلون.
- المقاومة الكيميائية:إن مقاومتها للمواد الكيميائية العدوانية تتفوق على العديد من المواد البلاستيكية الأخرى، مما يجعلها الخيار الأفضل للبيئات الصعبة.
- قوة:تتيح القوة الميكانيكية لـ PEEK التفوق على البدائل مثل PEI أو PPS، وخاصة في التطبيقات ذات الضغط العالي.
عند مقارنتها مع PTFE أو PEI، تقدم PEEK مزيجًا لا يُضاهى من مقاومة الحرارة والقوة والاستقرار الكيميائي، مما يضعها كمادة من الدرجة الأولى للتطبيقات الحرجة.
حدود PEEK
على الرغم من مزاياها العديدة، فإن مادة PEEK تأتي مع بعض القيود. ومن أهم العوائق تكلفتها. يمكن أن تتكلف مادة PEEK البلاستيكية ما بين $50 إلى $150 للكيلوغرام، اعتمادًا على الدرجة والمورد، مما يجعلها أغلى بكثير من المواد البلاستيكية الهندسية الأخرى مثل النايلون، الذي يتكلف عادةً حوالي $3 إلى $5 للكيلوغرام، أو PTFE، الذي يتراوح من $10 إلى $20 للكيلوغرام. هذه التكلفة العالية تقيد استخدامها في التطبيقات عالية الأداء أو المتخصصة حيث تبرر خصائصها المتفوقة الاستثمار.
بالإضافة إلى ذلك، قد يكون من الصعب معالجة مادة PEEK، وخاصة في التطبيقات التي تتطلب تحمّلات ضيقة للغاية. وتتطلب نقطة انصهارها العالية معدات متخصصة للمعالجة، مما قد يزيد من تعقيد الإنتاج وتكلفته. على سبيل المثال، تتطلب مادة PEEK المصبوبة بالحقن درجات حرارة تتراوح بين 160 درجة مئوية و200 درجة مئوية ودرجات حرارة البراميل تتراوح بين 370 درجة مئوية و420 درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من معظم المواد البلاستيكية القياسية. يمكن أن تؤدي هذه العوامل إلى تعقيد التصنيع، وخاصة للمشاريع الصغيرة حيث تكون الدقة بالغة الأهمية.
قد ترغب أيضًا في معرفة المزيد عن PEEK
1. هل مادة PEEK سامة؟
لا، إن مادة PEEK غير سامة ومتوافقة حيوياً، مما يجعلها آمنة للاستخدام الطبي والصناعي.
2. هل مادة PEEK قابلة للتحلل البيولوجي؟
لا، مادة PEEK غير قابلة للتحلل البيولوجي، فهي مقاومة للغاية للتحلل ومصممة للاستخدام على المدى الطويل.
3. هل يمكن إعادة تدوير PEEK؟
نعم، يمكن إعادة تدوير مادة PEEK، ولكن العملية معقدة بسبب نقطة انصهارها العالية وتتطلب معدات متخصصة.
خاتمة
باختصار، تتميز مادة PEEK بقوتها الفائقة ومقاومتها الكيميائية وقدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية. من الأجهزة الطبية إلى مكونات الطيران والفضاء، تواصل مادة PEEK البلاستيكية إثبات قيمتها في مختلف الصناعات. تقدم HDC خدمات التصنيع الدقيق باستخدام الحاسب الآلي لتصنيع مكونات PEEK المصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتك.
اكتشف المزيد مع منشورات مدونتنا.
المشاركات الاخيرة
اكتشف المزيد عن منتجاتنا.
منتجاتنا
اقتباس فوري!