Что такое уплотнение PEEK?

Ваши уплотнения выходят из строя под воздействием сильной жары или агрессивных химикатов? Стандартные уплотнения часто выходят из строя в сложных условиях. Это приводит к дорогостоящим поломкам оборудования и утечкам. Вам нужен материал, способный выдержать такие экстремальные условия.
Уплотнения из PEEK¹ это высокопроизводительные уплотнительные детали, изготовленные из полиэфирэфиркетона. Это прочный термопластичный пластик. Он отлично противостоит нагреванию и воздействию химических веществ. Благодаря этому уплотнения из PEEK идеально подходят для сложных промышленных работ, где другие материалы могут не справиться.
Выбор правильного материала уплотнения действительно важен для обеспечения надежной работы оборудования. Здесь, в компании FLUIDMEC в Китае, я видел множество дорогостоящих проблем, возникших только потому, что был выбран неправильный материал уплотнения. Понимание передовых материалов, таких как PEEK, помогает предотвратить эти проблемы. Давайте подробнее рассмотрим, что делает уплотнения из PEEK особенными и где они лучше всего подходят, особенно для покупателей B2B, которые ищут качественные гидравлические уплотнения.

В чем разница между уплотнениями из PTFE и PEEK?

Сделайте Ваши уплотнения из ПТФЭ² слишком быстро изнашиваются или деформируются под высоким давлением? Хотя PTFE (часто называемый Teflon™ ) хорош для многих работ, он может оказаться недостаточно прочным для очень высоких давлений или температур. Это может привести к протечкам или поломкам. Вам может понадобиться что-то более прочное.
Уплотнения из ПЭЭК обычно обладают гораздо большей механической прочностью, жесткостью и износостойкостью, чем уплотнения из ПТФЭ, особенно при нагревании. ПТФЭ более устойчив к химическим веществам и более скользкий, но ПЭЭК часто является лучшим выбором для уплотнений, испытывающих большие нагрузки или высокое напряжение, например, в клапанах высокого давления.

Более глубокое изучение PEEK в сравнении с PTFE

Сравнивать PEEK и PTFE — значит рассматривать два превосходных пластика. Они оба обладают высочайшими характеристиками, но подходят для разных задач. В компании FLUIDMEC помощь клиентам в выборе между ними — обычная часть нашей работы, особенно в области гидравлических и масляных уплотнений.

• Устойчивость к температуре: Оба материала хорошо переносят высокие температуры, часто их значение достигает примерно 260°C. Однако PEEK гораздо лучше сохраняет свою прочность и форму при таких высоких температурах. PTFE может начать размягчаться или «ползти» (медленно деформироваться) под нагрузкой, когда он горячий. PEEK может выдерживать даже кратковременные температуры выше 300°C. Для очень стабильной работы в горячих условиях, при высоком давлении, например, при уплотнении паром под давлением, PEEK обычно более надежен, поскольку он не так легко деформируется. Для очень низких температур гибкость ПТФЭ может быть хорошей, хотя существуют и специальные сорта ПЭЭК.
• Механическая прочность и давление: Это большая разница. PEEK намного прочнее и жестче, чем PTFE. Его прочность на разрыв составляет около 90-100 МПа, по сравнению с 25-35 МПа у ПТФЭ. PEEK также гораздо лучше сопротивляется ползучести. Это означает, что под высоким давлением уплотнения из ПЭЭК сохраняют свою форму и не выдавливаются с места. Это очень важно для гидравлических систем или клапанов высокого давления, возможно, в сотни бар. Например, в нефтепромысловых инструментах, работающих при давлении 20 000 фунтов на квадратный дюйм, уплотнительные кольца из ПЭЭК являются стандартными, поскольку тефлон, скорее всего, не выдержит, если его не поддерживать. Уплотнениям из ПТФЭ часто требуются металлические пружины или специальные конструкции (например, резервные кольца, иногда изготовленные из ПЭЭК!), чтобы выдерживать высокое давление. Если Ваше уплотнение должно выдерживать высокие нагрузки или давление без деформации, PEEK обычно является лучшим выбором.
• Химическая стойкость: PTFE известен тем, что противостоит практически всем химическим веществам. PEEK также обладает превосходной химической стойкостью³ Однако PEEK может подвергаться воздействию некоторых очень сильных химикатов, особенно концентрированной серной кислоты (которая может растворить его!) и других сильных окислительных кислот или галогенов, особенно при высоких температурах. Поэтому, если Вам нужно уплотнение для чрезвычайно агрессивных химикатов, PTFE часто является более безопасным выбором. Для большинства промышленных жидкостей, как правило, подходят оба варианта.
• Трение и износ: PTFE очень скользкий, с одним из самых низких известных коэффициентов трения (около 0,05). PEEK обладает более высоким коэффициентом трения (около 0,35). Поэтому ПТФЭ отлично подходит для динамических уплотнений, например, для уплотнений вращающихся валов, где низкое трение снижает нагрев и износ. Однако PEEK, как правило, обладает лучшей износостойкостью, особенно против истирания, что означает, что он может служить дольше в тех случаях, когда происходит трение, при условии, что трение не является основной проблемой.
• Стоимость: PEEK значительно дороже PTFE. Если ПТФЭ может надежно выполнять работу, это позволит сэкономить средства.
  Вот краткая сводная таблица, основанная на том, что мы видим:

Выбор зависит от конкретной задачи. При высоких нагрузках, высоких температурах, высоких давлениях и там, где стабильность размеров имеет решающее значение, PEEK часто стоит дополнительных затрат.

Почему PEEK такой дорогой?

Вас удивляет высокая стоимость уплотнений или деталей из PEEK? Цена может показаться очень высокой по сравнению с другими пластмассами, заставляя Вас задуматься, оправдывают ли эксплуатационные характеристики затраты.
PEEK стоит дорого главным образом потому, что производство исходных химических компонентов и самого пластика PEEK — сложный и дорогостоящий процесс. Кроме того, его выдающиеся характеристики в экстремальных условиях означают, что на рынке он стоит дороже.

Более глубокое изучение факторов стоимости PEEK

Высокая стоимость PEEK — это то, что мы часто обсуждаем с нашими B2B клиентами в FLUIDMEC. Хотя его характеристики неоспоримы, цена требует понимания. Несколько ключевых факторов способствуют тому, что PEEK является материалом премиум-класса:

1. Сложное сырье: Основные химические вещества, необходимые для производства PEEK, не являются простыми товарами. Они требуют множества точных химических реакций с использованием специализированного оборудования и зачастую дорогих исходных материалов. Очистка этих ингредиентов добавляет дополнительные расходы.
2. Сложная полимеризация: Создание длинных полимерных цепочек PEEK — сложный процесс. Он требует очень точного контроля температуры и условий реакции, часто с использованием специальных растворителей. Этот процесс является энергоемким и технически сложным по сравнению с производством более простых пластмасс, таких как полиэтилен или ПВХ.
3. Высокие требования к обработке: PEEK имеет очень высокую температуру плавления (около 343°C). Для превращения смолы PEEK в готовые детали, такие как уплотнения, требуется оборудование, способное безопасно выдерживать такие экстремальные температуры. Стандартные станки для обработки пластика часто не подходят, что означает более высокие инвестиционные и эксплуатационные расходы для производителей, изготавливающих детали из PEEK. Иногда он обрабатывается скорее как металл, чем как обычный пластик.
4. Премиальные характеристики оправдывают цену: PEEK предлагает редкое сочетание высокой термостойкости, отличной механической прочности, широкой химической стойкости, а также высокой износостойкости и сопротивления ползучести. Немногие другие пластмассы могут сравниться с ним по общим характеристикам. Поскольку он решает проблемы в тех областях применения, где другие материалы не справляются (что позволяет избежать дорогостоящих простоев или переделок), рынок принимает более высокую цену за эти возможности.
5. Меньшие объемы производства: По сравнению с обычными пластмассами, мировой объем производства PEEK гораздо меньше. Это означает меньший эффект масштаба в производстве, что сохраняет стоимость килограмма относительно высокой. Он остается нишевым полимером для сложных применений.
   Поэтому, хотя первоначальная стоимость уплотнения из PEEK высока, подумайте об общей стоимости владения. Его долгий срок службы и надежность в сложных условиях часто означают меньшее количество замен, меньший объем технического обслуживания и меньшее время дорогостоящего простоя. Это инвестиции в то, чтобы избежать неудач.

   Какой материал похож на PEEK?

   Вам нужны характеристики, подобные PEEK, но необходимо изучить альтернативные варианты? Возможно, бюджет ограничен, или Вам нужно одно специфическое свойство, немного отличающееся от PEEK. Какие еще высокоэффективные пластмассы могут подойти?
   Такие материалы, как PEKK (полиэфиркетонкетон), другие полимеры семейства PAEK, PPSU (полифенилсульфон) и PEI (полиэфиримид), обеспечивают высокую тепло- и химическую стойкость. Иногда они могут приближаться к возможностям PEEK, но обычно имеют компромиссные решения по механической прочности, температурным пределам или стоимости.

   

   Более глубокое изучение альтернатив PEEK

   PEEK хорошо известен своим превосходным балансом свойств, но это не единственный высокоэффективный полимер. В компании FLUIDMEC мы хорошо знаем ландшафт передовых материалов. Иногда может подойти другой вариант, если PEEK кажется излишеством или не идеально подходит для всех требований.

   • Другие полимеры семейства PAEK: PEEK относится к семейству полиарилэфиркетонов (PAEK). В эту группу входят:
   • PEKK (полиэфиркетонкетон): Может обеспечить еще более высокую термостойкость и иногда большую прочность, чем PEEK. Однако его сложнее обрабатывать, и он, как правило, еще дороже. Его свойства могут варьироваться в зависимости от конкретной химической структуры.
   • PEK (полиэфиркетон): В целом похож на PEEK, но часто имеет немного более низкие общие характеристики, особенно в отношении тепловых возможностей.
   • Сульфоновые полимеры (PSU, PESU, PPSU):
   • PPSU (полифенилсульфон): Известен отличной устойчивостью к многократной паровой стерилизации (устойчивостью к гидролизу), высокой прочностью и хорошей химической стойкостью. Его максимальная рабочая температура и механическая прочность обычно ниже, чем у PEEK.
   • PESU (полиэфирсульфон): Обеспечивает хорошую термостойкость и стабильность, но, как правило, менее прочен и менее химически стоек, чем PPSU или PEEK.
   • PSU (полисульфон): Самый основной сульфоновый полимер, обеспечивающий хорошие свойства, но, как правило, менее эффективный, чем PESU и PPSU.
   • PEI (полиэфиримид) (общее торговое название: Ultem™): Обеспечивает высокую прочность, жесткость и хорошую термостойкость, а также довольно широкую химическую стойкость. Однако по своим характеристикам он обычно не дотягивает до PEEK, особенно в том, что касается максимальной температуры и износостойкости. Зачастую это более экономичная альтернатива, если нет необходимости использовать все возможности PEEK.
   • PPS (полифениленсульфид): Ценится за отличную химическую стойкость (особенно к растворителям) и стабильность размеров при высоких температурах. Для повышения прочности его часто армируют стеклом или углеродным волокном. Незаполненный PPS обычно не соответствует механической прочности PEEK или его температурным ограничениям.
     Здесь приведено упрощенное сравнение с упором на потенциальные компромиссы в сравнении с PEEK:

Лучший выбор в значительной степени зависит от конкретных потребностей применения: Какая температура? Какие химикаты? Какая нагрузка или давление? Важна ли ударопрочность? И каков бюджет? Хотя эти материалы относятся к одной и той же категории высокопроизводительных, ни один из них не предлагает точно такой же сбалансированный профиль свойств, как PEEK.

Для чего используется PEEK?

Вам интересно, где на самом деле используется этот впечатляющий, но дорогой материал? Его великолепные свойства позволяют выполнять сложную работу, но в каких конкретных деталях используется PEEK в реальном мире, особенно в отраслях, актуальных для нас в FLUIDMEC?
PEEK используется в критически важных деталях в таких требовательных отраслях, как аэрокосмическая, медицинская, автомобильная, нефтегазовая и промышленная. Среди распространенных областей применения — высокопроизводительные уплотнения, резервные кольца, седла клапанов, подшипники, детали насосов, электроизоляторы и медицинские имплантаты. Все это благодаря его прочности, термо/химической стойкости и долговечности.

Более глубокое погружение в сферу применения PEEK

Уникальное сочетание свойств PEEK делает его материалом выбора, когда компоненты сталкиваются с экстремальными условиями. В компании FLUIDMEC мы специализируемся на гидравлических и масляных уплотнениях, поэтому мы видим, что PEEK широко используется в уплотнениях, но его применение гораздо шире.

• Решения для герметизации (наш фокус):
  • Уплотнения и прокладки клапанов: PEEK превосходит все остальные благодаря своей способности герметично закрывать клапаны при высоком давлении и температуре, противостоя износу и агрессивным жидкостям. ¹. Его часто используют в седлах шаровых кранов и уплотнениях штока для сложных условий эксплуатации. Он выдерживает более высокое давление, чем незакрепленный PTFE.
  • Резервные кольца (кольца против экструзии): Высокая жесткость и прочность PEEK делают его идеальным материалом для резервных колец. Эти кольца устанавливаются за более мягкими уплотнениями (например, резиновыми уплотнительными кольцами или уплотнениями из ПТФЭ) в гидравлических системах высокого давления, предотвращая выдавливание (экструзию) основного уплотнения в зазор. Это очень распространенное применение в гидравлических цилиндрах и клапанах.
  • Гидравлические и пневматические уплотнения: Поршневые кольца, направляющие кольца и уплотнения штока из PEEK используются там, где присутствуют высокие нагрузки, температуры или агрессивные жидкости.
  • Компоненты компрессоров: Пластины, кольца и уплотнения клапанов из PEEK обеспечивают более долгий срок службы и более высокую эффективность газовых компрессоров.
  • Уплотнения для нефти и газа: Необходимы для скважинных инструментов (пакеров, предохранительных клапанов, соединителей), работающих в условиях экстремального тепла, давления (например, 20 000 psi) и агрессивных химических веществ (H2S, CO2, углеводороды). Изоляторы разъемов из PEEK также широко распространены.
  • Композитные прокладки: PEEK можно комбинировать с PTFE в прокладках, чтобы использовать прочность PEEK и герметичность PTFE.
• Другие виды промышленного использования:
  • Подшипники, втулки и упорные шайбы: Особо наполненные сорта PEEK отличаются низким уровнем износа и могут работать без смазки.
  • Шестерни: Легкие, тихие и прочные шестерни для различных машин.
  • Компоненты насоса: Рабочие колеса, износостойкие кольца и корпуса устойчивы к химическим веществам и износу.
• Аэрокосмическая промышленность: Легкие структурные детали, теплоизоляторы, соединители .
• Медицина: Биосовместимые сорта для спинальных имплантатов, хирургических инструментов, стоматологии.
• Автомобили: Детали двигателя, компоненты трансмиссии (упорные шайбы, уплотнительные кольца), тормозные системы.
• Электроника/полупроводники: Детали для обработки пластин, изоляторы, тестовые гнезда благодаря чистоте и стабильности.
  По сути, PEEK выбирают, когда другие пластики не могут справиться с сочетанием тепла, химикатов и механических нагрузок, а металлы могут оказаться слишком тяжелыми, подверженными коррозии или сложными для изготовления в сложных формах.

  Является ли пластик PEEK прочным?

  Вы думаете о том, чтобы использовать PEEK для изготовления детали, которая должна нести нагрузку или выдерживать высокое давление? Вам нужно знать, действительно ли он достаточно прочен для сложных механических задач. Как на самом деле обстоят дела с этим материалом?
  Да, PEEK исключительно прочен для пластика. Он обладает высокой прочностью на растяжение (сопротивляется разрыву) и жесткостью (сопротивляется изгибу), и, что важно, он сохраняет эти свойства даже в горячем состоянии, в отличие от многих других пластмасс. Он также хорошо сопротивляется усталости и ползучести (медленной деформации под нагрузкой).

  

  Глубокое погружение в силу PEEK

  Когда инженеры, как мы в FLUIDMEC, производящие надежные уплотнения, говорят о «прочности», они имеют в виду несколько конкретных вещей. PEEK демонстрирует хорошие показатели по всем параметрам, что делает его подходящим для деталей, которые выполняют реальную работу.

• Прочность на разрыв: Здесь измеряется, какое усилие при растяжении может выдержать ПЭЭК, прежде чем сломается. Незаполненный PEEK обычно выдерживает около 90-100 МПа. Это очень высокий показатель для пластика и означает, что он не будет легко ломаться при растяжении. Добавление армирующих элементов, например, углеродных или стеклянных волокон, может повысить этот показатель еще больше.
• Жесткость (модуль упругости): Это показывает, насколько сильно PEEK сопротивляется изгибу под нагрузкой. PEEK очень жесткий (модуль упругости около 3900 МПа), гораздо жестче, чем гибкие пластики, такие как PTFE (около 495 МПа). Такая жесткость очень важна для уплотнений, которые должны сохранять свою форму под давлением для предотвращения утечек, или для таких деталей, как опорные кольца, которые обеспечивают структурную поддержку.
• Прочность на сжатие: PEEK также очень прочен при сжатии, что очень важно для уплотнений и подшипников, постоянно находящихся под давлением.
• Усталостная прочность: PEEK сопротивляется разрушению после многократных нагрузок и разгрузок. Это важно для деталей в механизмах, которые подвергаются вибрации или циклическим нагрузкам.
• Сопротивление ползучести: Это главное преимущество PEEK. Ползучесть — это тенденция материала медленно деформироваться с течением времени под действием постоянного напряжения, особенно в горячем состоянии. PEEK очень хорошо сопротивляется ползучести, гораздо лучше, чем PTFE, который может «холоднотечь» или значительно деформироваться при длительной нагрузке. Это означает, что детали из PEEK точно сохраняют свои размеры в течение длительного времени, что очень важно для надежного уплотнения.
• Твердость: PEEK — твердый пластик. Это способствует его износостойкости, но также означает, что он может требовать более точных сопрягаемых поверхностей по сравнению с более мягкими, более подходящими уплотнениями, такими как PTFE.
  Поскольку PEEK настолько прочный и жесткий, его часто обрабатывают методами, аналогичными тем, что используются для обработки металлов. Сочетание прочности, жесткости и превосходной устойчивости к ползучести, особенно при высоких температурах, делает его надежным выбором для изготовления несущих нагрузку уплотнений, опорных колец, компонентов клапанов и других сложных механических деталей, для которых поломка недопустима.

  Разбухает ли PEEK в воде?

  Вас беспокоит, что детали могут изменить размер или потерять свои характеристики при использовании во влажной, сырой или паровой среде? Некоторые пластмассы впитывают воду и разбухают, что может нарушить жесткие допуски. Как PEEK справляется с влагой?
  PEEK поглощает очень мало воды и обладает превосходной устойчивостью к гидролизу (разрушению под воздействием горячей воды или пара). Это означает, что он почти не разбухает и очень точно сохраняет свои размеры во влажных условиях, гораздо лучше, чем многие другие инженерные пластмассы.

  

  Более глубокое изучение PEEK и воздействия воды

  Водопоглощение может стать серьезной проблемой для инженеров, разрабатывающих прецизионные детали, такие как уплотнения. Известно, что такие материалы, как нейлон, например, впитывают влагу, что приводит к их разбуханию и потенциальной потере части прочности и жесткости. Именно здесь PEEK действительно выделяется, и это ключевая причина, по которой мы в FLUIDMEC с уверенностью рекомендуем его для приложений, требующих стабильности размеров во влажной среде.

• Чрезвычайно низкое водопоглощение: Химическая структура PEEK по своей природе отталкивает воду. Обычно он поглощает менее 0,5% от своего веса в воде, даже после длительного погружения. Это значительно ниже, чем у многих других инженерных пластмасс.
• Выдающаяся устойчивость к гидролизу: Возможно, даже более важным, чем низкая абсорбция, является способность PEEK выдерживать воздействие горячей воды и пара, не разрушаясь химически. Многие пластмассы со временем разрушаются (гидролизуются) в таких условиях, но PEEK остается стабильным. Это делает его пригодным для применения в условиях многократной стерилизации паром (например, в медицине или пищевой промышленности) или непрерывной работы в горячей воде или паре.
• Превосходная стабильность размеров: Поскольку он впитывает так мало воды, детали из PEEK не разбухают. Они сохраняют свои точные размеры и допуски даже в мокром состоянии или при высокой влажности. Это очень важно для уплотнений, подшипников и других компонентов, где даже крошечные изменения размеров могут привести к протечкам, повышенному трению или полному отказу.
• Сохранение свойств: Минимальное взаимодействие с водой также означает, что PEEK сохраняет свои превосходные механические свойства — прочность, жесткость, вязкость — даже при насыщении небольшим количеством воды, которую он впитывает. В отличие от пластмасс, которые становятся слабее или мягче при намокании, PEEK остается неизменно прочным и надежным.
  Эти превосходные характеристики в воде, паре и влажной среде делают PEEK лучшим выбором для:
• Уплотнения и компоненты в системах горячего водоснабжения или химической обработки .
• Детали для оборудования по переработке пищевых продуктов и напитков (нуждается в частой промывке, очистке паром) .
• Медицинские инструменты и приборы, требующие стерилизации паром.
• Скважинные инструменты в нефтегазовом секторе подвергаются воздействию горячей воды и пара под землей.
  Его устойчивость к влаге и гидролизу является значительным преимуществом, обеспечивая долговременную надежность там, где другие материалы могут выйти из строя.

  Является ли пластик PEEK дорогим?

  Следите ли Вы за бюджетом проекта при выборе материалов? Компоненты из PEEK обычно имеют более высокую цену, чем детали, изготовленные из обычных пластмасс или даже некоторых металлов. Оправданы ли эти значительные затраты?
  Да, PEEK определенно считается дорогим инженерным термопластиком премиум-класса. Его высокая стоимость является прямым следствием сложного и дорогостоящего производства сырья и самого полимера, высоких требований к обработке, а также высокой рыночной стоимости его выдающихся эксплуатационных качеств.

  

  Более глубокое изучение ценовой категории PEEK

  Мы уже говорили о том , почему PEEK стоит дорого. Теперь давайте сосредоточимся на том, что означает эта высокая стоимость при поиске таких деталей, как уплотнения, с чем мы ежедневно имеем дело в FLUIDMEC. PEEK стоит дорого за килограмм, но простое сравнение цен на сырье не дает полной картины.

• Стоимость связана с возможностями: PEEK требует высокой цены, потому что он обеспечивает такие характеристики, с которыми многие другие материалы просто не могут сравниться. Он предлагает уникальное сочетание высокой прочности, жесткости, превосходной химической стойкости, низкого износа, устойчивости к высоким температурам и низкого поглощения влаги — и все это в одном материале. Этот комплексный профиль характеристик является ценным по своей сути.
• Первоначальная стоимость по сравнению с общей стоимостью владения (TCO): Цена приобретения уплотнения или компонента из PEEK высока. Однако его исключительная долговечность и надежность в суровых условиях часто приводят к значительной долгосрочной экономии, снижая совокупную стоимость владения.
  • Сокращение времени простоя оборудования: Детали из PEEK выходят из строя реже, а это значит, что Ваше оборудование будет реже останавливаться на ремонт. Предотвращение дорогостоящего простоя — одно из главных преимуществ.
  • Более длительный срок службы: Компоненты из PEEK часто превосходят по сроку службы компоненты из более дешевых материалов, изготовленные в тех же жестких условиях, что снижает частоту и стоимость замен.
  • Снижение затрат на обслуживание: Надежные компоненты меньше нуждаются в проверке, настройке и замене, что экономит трудозатраты и ресурсы на обслуживание.
• Возможность применения в сложных областях: В некоторых очень сложных или передовых областях применения (например, в глубоких, горячих нефтяных скважинах, современных аэрокосмических компонентах или критических медицинских имплантатах) особые свойства PEEK могут быть единственной причиной, по которой применение возможно. В таких случаях стоимость имеет второстепенное значение для реализации технологии.
• Ценностное предложение: Несмотря на дороговизну по сравнению с обычными пластмассами, PEEK иногда может быть экономически эффективным по сравнению с экзотическими металлическими сплавами или другими сверхвысокоэффективными полимерами, необходимыми для работы в аналогичных экстремальных условиях. Особенно если учесть такие факторы, как снижение веса и простота формирования сложных форм (по сравнению с металлами).
  Итак, да, первоначальные инвестиции значительны. Но настоящая ценность часто связана с долгосрочной производительностью, надежностью и предотвращением дорогостоящих отказов, особенно в критически важных системах, где целостность уплотнений имеет первостепенное значение. Для покупателей B2B, ориентированных на долгосрочную ценность и надежность, PEEK часто стоит дороже.

  Можно ли склеить PEEK?

  Вам нужно соединить детали из PEEK или склеить их с другими материалами, возможно, в сложной сборке? Поскольку PEEK известен своей превосходной химической стойкостью, Вы можете задаться вопросом, смогут ли стандартные клеи вообще приклеиться к его поверхности. Возможно ли склеивание PEEK?
  Да, PEEK можно склеить или соединить с помощью клея, но это, как правило, считается сложным и требует тщательной подготовки поверхности и выбора специализированных клеев. Поскольку PEEK обладает химически инертной и низкоэнергетической поверхностью, стандартные клеи часто не способны создать прочные соединения без специальной обработки.

  

  Более глубокое погружение в процесс склеивания PEEK

  Эффективное склеивание PEEK представляет собой сложную задачу, прежде всего, из-за присущих ему свойств: химической стойкости и низкой поверхностной энергии. Низкая поверхностная энергия означает, что жидкости, включая жидкие клеи, имеют тенденцию собираться в комочки на поверхности, а не растекаться (смачиваться), образуя тесный контакт, необходимый для прочного соединения. Однако при правильном подходе можно добиться надежных клеевых соединений. Хотя мы в FLUIDMEC в основном производим твердые уплотнения, понимание методов сборки, таких как склеивание, является полезным знанием.

• Проблема поверхностной энергии: Чтобы клей хорошо работал, он должен тщательно смачивать поверхность. Низкая поверхностная энергия PEEK естественным образом сопротивляется этому смачиванию, что затрудняет адгезию без модификации поверхности.
• Подготовка поверхности крайне важна: Чтобы добиться прочного соединения с PEEK, подготовка поверхности почти всегда обязательна. Общие шаги включают:
  • Тщательная очистка: Первым шагом будет удаление всех следов жира, масла, пыли или разделительных веществ для плесени. Часто используются такие растворители, как изопропиловый спирт.
  • Механическое истирание: Легкая шлифовка, пескоструйная обработка или другие способы придания шероховатости поверхности увеличивают площадь поверхности и создают микроскопические щели для сцепления клея с поверхностью (механическое сцепление).
  • Химические грунтовки/травители: Специализированные химические грунтовки или мягкие протравливающие средства могут изменить химический состав поверхности PEEK, сделав ее более восприимчивой к определенным клеям.
  • Плазменная или коронная обработка: Эти высокоэнергетические атмосферные методы обработки очень эффективны. Они используют ионизированный газ (плазму) или электрический разряд (коронный разряд) для химической модификации поверхности ПЭЭК, значительно увеличивая его поверхностную энергию и облегчая склеивание. Эти методы часто дают самые прочные и долговечные соединения.
• Выберите правильный клей: Обычные бытовые клеи вряд ли подойдут. Вам нужны клеи, специально разработанные для пластиков с низкой поверхностной энергией или явно рекомендованные для PEEK:
  • Специализированные эпоксидные клеи: Некоторые двухкомпонентные эпоксидные клеи, особенно предназначенные для инженерных пластмасс, могут обеспечить прочное соединение, особенно после обработки поверхности. Термоотверждаемые эпоксидные смолы могут обеспечить лучшую термостойкость.
  • Структурные акрилы: Некоторые современные акриловые клеи разработаны специально для склеивания трудносклеиваемых пластмасс, таких как PEEK и полиолефины, и часто требуют меньшей подготовки поверхности, чем эпоксидные клеи.
  • Цианоакрилаты (мгновенные клеи): Цианоакрилаты промышленного класса, обычно используемые в сочетании со специальными грунтовками для пластмасс, могут склеивать PEEK для определенных применений. Однако они могут иметь ограничения по заполнению зазоров, прочности или устойчивости к высоким температурам.
    Достижение успешного и надежного соединения PEEK требует систематического подхода, включающего тщательную подготовку поверхности и тщательный выбор клея. Настоятельно рекомендуется проводить испытания и тестирование склеивания на реальных деталях или репрезентативных образцах, чтобы подтвердить правильность выбранного процесса и убедиться, что соединение соответствует требованиям приложения. Хотя это требует больше усилий, чем склеивание обычных пластмасс, прочные соединения PEEK определенно достижимы.

    Заключение

    Уплотнения из PEEK обеспечивают непревзойденную производительность в условиях экстремальной жары, высокого давления и агрессивных химических сред. Несмотря на более высокую стоимость, исключительная прочность, долговечность и стабильность делают их незаменимыми для критически важных применений во многих отраслях промышленности.