Аэрокосмическая промышленность и аддитивы:все, что вам нужно знать об ULTEM (PEI)

Введение в пластмассы ULTEM

Пластиковые полимеры с высокими эксплуатационными характеристиками делятся на две категории:термореактивные и термопласты. Термореактивные полимеры — это полимеры, которые затвердевают до необратимой твердости после отверждения благодаря химическим связям внутри пластика. Полимер затвердевает в виде поперечных связей, что предотвращает его повторное плавление даже при сильном нагревании.

ULTEM®, торговая марка полиэфиримида (PEI), является одной из немногих коммерчески доступных аморфных термопластичных смол, которые сохраняют свою механическую целостность при высоких температурах. Первоначально разработанный General Electric Plastics Division (теперь SABIC) в начале 1980-х годов, ULTEM представляет собой высокоэффективный пластик, который уже более 35 лет является основным продуктом обрабатывающей промышленности. Этот прочный, химически и огнестойкий материал прост в использовании и способен выдерживать экстремально высокие температуры, сохраняя при этом ряд стабильных электрических свойств.

ULTEM, часто используемый в производстве печатных плат, очков, оборудования для приготовления пищи и стерилизации и, возможно, в первую очередь деталей самолетов, известен своей прочностью и долговечностью. Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать об ULTEM.

Печать с помощью ULTEM

ULTEM легко поддается термоформованию и может быть изготовлен с использованием моделирования методом наплавления (FDM). Нагретое сопло повторяет заданную траекторию инструмента и выпускает один слой материала за раз, пока продукт не будет полностью сформирован.

Инжекционное моделирование — еще один быстрый и экономичный вариант производства с помощью ULTEM. Гранулы термопласта подаются в шнек для литья под давлением, расплавляются и впрыскиваются в форму, охлаждаются и затвердевают, затем готовая деталь выталкивается через выталкивающий штифт. Этот процесс идеально подходит для производства однородных деталей в больших количествах, таких как прижигаемые втулки.

Механические характеристики

ULTEM отличается от других высокоэффективных полимеров тем, что его уникальная конструкция позволяет сохранять механическую стабильность в экстремальных условиях. Он может выдерживать температуры выше 217°C в течение продолжительных периодов времени и сохранять стабильные размеры при колебаниях температуры. Он по своей природе огнестойкий и производит минимальное количество дыма, который не более токсичен, чем дым от горящего дерева.

Аморфные термопласты имеют склонность к растрескиванию при контакте с жирами и маслами пищевых продуктов, спиртами, кислотами, жидкостями, используемыми для обслуживания автомобилей и самолетов, и другими водными растворами. ULTEM не только может противостоять растрескиванию под напряжением в таких условиях, но также устойчив к ультрафиолетовым лучам и гамма-излучению.

Ключевые механические характеристики ULTEM включают:

• Прочность на разрыв при разрыве (73 °F):15 200 фунтов на кв. дюйм
• Прочность на изгиб (73 °F):22 000 фунтов на кв. дюйм
• Удлинение при разрыве (73 °F):60 %
• Прочность на сдвиг:15 000 фунтов на квадратный дюйм
• Точка плавления:426 °F
• Воспламеняемость:V-0
• Диэлектрическая прочность в воздухе:830 В/мил

Эти механические характеристики применимы только к стандартному ULTEM — характеристики будут различаться для разных разновидностей продукта, включая ULTEM 10%, 20% и 30%, армированный стекловолокном.

ULTEM и аэрокосмическая промышленность

По понятным причинам авиакосмическая промышленность строго придерживается механических стандартов и правил качества, которым должны соответствовать детали. Чтобы обеспечить соответствие стандартам квалификации и эквивалентности, установленным Федеральным управлением гражданской авиации (FAA), новые детали должны пройти длительные, строгие и дорогостоящие процессы тестирования и утверждения.

К сожалению, эти длительные процессы несовместимы с растущим спросом на более новые, более быстрые и дешевые самолеты. Ожидается, что для удовлетворения этого спроса лидеры отрасли, такие как Boeing и Airbus, сократят сроки производства при сохранении низких затрат. Все большее число игроков в коммерческой аэрокосмической отрасли решают эти проблемы с помощью аддитивного производства — процесса, в котором они могут использовать ULTEM.

ULTEM — одна из немногих смол, одобренных для использования в коммерческом аэрокосмическом секторе. Он превосходит сопоставимые термопласты, когда речь идет о сопротивлении ползучести, склонности материалов к деформации и разрушению при многократном механическом воздействии. Он также хорошо выдерживает контакт с различными видами топлива, охлаждающих жидкостей и смазочных материалов. Его огнестойкость обеспечивает соответствие нормам FAA 25.853 по воспламеняемости. Фактически, ULTEM уже продемонстрировал большие перспективы в качестве жизнеспособного материала для защиты от огня и чехлов для сидений самолетов.

Более того, ULTEM может помочь авиастроительным компаниям достичь своих целей по сокращению затрат за счет снижения веса. Например, LSG Sky Chefs и Norduyn совместно разработали парк сверхлегких бортовых тележек, в которых использовалась технология ULTEM. Полный Boeing 747, загруженный этими тележками, будет на 1650 фунтов легче, чем самолет, загруженный стандартными тележками, что позволит сэкономить около 65 000 долларов в год на топливе. С ULTEM производителям деталей для самолетов не нужно выбирать между прочным или легким полимером — они получают лучшее из обоих миров.

Почему ULTEM?

Для производителей печать прочного, стабильного, легкого, огнестойкого и химически стойкого, простого в обработке продукта, обладающего универсальными механическими свойствами, может показаться сложной задачей. ULTEM проверяет каждую коробку. Этот высококачественный полимер отлично подходит для самых разных применений, от простых переключателей до сложных деталей самолетов.

ULTEM + быстрый радиус

Если вы считаете, что ULTEM может быть подходящим материалом для вашего следующего проекта, свяжитесь с Fast Radius сегодня. Мы стремимся предоставить инновационным компаниям возможности и технологии, необходимые для воплощения их проектов в жизнь. Fast Radius предлагает командам беспрецедентный технический опыт, профессиональную поддержку и полный набор материалов и производственных процессов для производства практически любых деталей, которые только можно вообразить.

Готовы узнать больше? Посетите ресурсный центр Fast Radius, чтобы получить информацию обо всем, от процессов аддитивного производства до того, как наши технологии используются в разных отраслях.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату