Vespel®:аэрокосмический материал

DuPont Vespel® Полиимид

Vespel® - это торговое название DuPont группы материалов, используемых для изготовления самых разных компонентов. К ним относятся крепежные детали, такие как винты, плоские шайбы, шестигранные гайки, винты с шестигранной головкой и т. Д. Vespel® используется для изготовления нестандартных деталей, таких как уплотнения клапана, упорные шайбы, наконечники игл и направляющие втулки привода. Это высокоэффективный пластик, используемый в основном в полупроводниках, аэрокосмической отрасли и на транспорте. В этом блоге мы сосредоточимся на использовании Vespel® в аэрокосмической промышленности. В частности, мы обсудим использование материалов марок SP1 и SP21 в аэрокосмических седлах и уплотнениях для клапанов.

Металлы считаются жесткими материалами с относительно высоким модулем упругости. Уплотнения клапана металл-металл могут препятствовать тому, чтобы две сопрягаемые детали соответствовали очень маленьким неровностям между ними. Следовательно, могут возникнуть пути утечки. Кроме того, металлические компоненты, которые должны скользить вместе, также могут вызвать образование ожога, особенно в тех случаях, когда жидкие смазочные материалы не могут быть использованы. Мусор от истирания может вызвать загрязнение, и, следовательно, система не будет формировать должным образом. Чрезмерное истирание может привести к заклиниванию клапана и отказу.

Инженерные термопласты

Высококачественные инженерные термопласты имеют средний модуль упругости при комнатной температуре. Следовательно, при комнатной температуре компоненты, изготовленные из этих термопластов, таких как нейлон, PCTFE и PEEK, имеют небольшие неровности на металлической сопрягаемой поверхности. Эти пластмассы также могут иметь низкое трение при скольжении по металлической поверхности. Клапан будет работать бесперебойно с увеличенным сроком службы.

Однако при работе в условиях очень высоких температур эти пластмассы станут мягкими и будут демонстрировать ускоренную ползучесть и релаксацию напряжений. Со временем они также могут разрушиться и стать хрупкими. Термопласты также могут иметь высокие скорости теплового расширения, которые сильно отличаются от сопрягаемых металлических деталей. Это может вызвать утечки в клапане и потенциальную неисправность клапана.

Кроме того, большинство из этих термопластов плохо работают при экстремально низких температурах. Они могут стать жесткими и ломкими. Когда криогенные температуры сочетаются с сжимающими нагрузками, как в клапанах, пластиковое уплотнение может даже треснуть, и, следовательно, клапан в конечном итоге выйдет из строя.

Vespel® SP1 - ненаполненная смола. В нем представлены:

• отличные электроизоляционные характеристики.
• устойчивы к снятию напряжения
• превосходная теплоизоляция
• термостойкость
• постоянная рабочая температура - криогенные температуры до 260 ° C (500 ° F)
• устойчивость к ползучести
• легкий по сравнению с металлами
• отличные характеристики износа и трения.
• ударопрочность
• со временем сохраняет большую часть своего кажущегося модуля.
• не требует внешней смазки
• низкие и стабильные показатели теплового расширения и сжатия.

SP21 - это марка Vespel®, содержащая 15% графита. Обладает всеми свойствами марки без наполнителя SP1 и:

• более низкий коэффициент трения, улучшающий стабильность размеров.
• совместим с системами жидкого кислорода.
• высокая температура самовоспламенения

DuPont® Vespel® SP1 - это термореактивный полиимид. Он сохраняет значительный модуль (жесткость) даже при температурах до 260 ° C (500 ° F) при кратковременных температурах, достигающих 900 ° F. Он сохраняет большую часть своего кажущегося модуля с течением времени даже в приложениях, где задействованы высокое давление и высокие температуры. . Это делает его отличным выбором для седел клапанов и уплотнений в аэрокосмической отрасли. Он также хорошо работает при криогенных температурах.

Использование Vespel ® SP21:

Некоторые аэрокосмические клапаны должны работать высоко в атмосфере, в полярном климате или в космосе. Поэтому уплотнения подвергаются воздействию очень низких температур. ПХТФЭ, который является обычным материалом седла клапана, становится хрупким при температурах ниже 150 кельвинов. Прочность на сжатие марки Vespel® SP21, в частности, остается постоянной при охлаждении до криогенных температур. Таким образом, уплотнения сохраняют свою пластичность и способны поддерживать уплотнение под высоким давлением без хрупкого разрушения.

Другие марки Vespel® были одобрены НАСА для использования в различных высокоэффективных клапанах космических аппаратов, включая двигатель Ares I Upper Stage J-2X.

Важно оценить условия, в которых должны работать детали Vespel®, например, указанные выше темы, а также наличие химикатов и любые другие факторы. Это поможет вам решить, какая из многих марок Vespel® лучше всего подойдет для вашего применения.

Примечание. Не используйте Vespel® в медицинских целях, когда материал имплантируется в человеческое тело или контактирует с внутренними жидкостями или тканями организма.

Отпечатки, детали или проблемы?