Étoile CF/PEEK (Compresseur à vis simple)

La roue étoile est l’un des composants principaux d’un compresseur à vis simple, fonctionnant principalement comme joint d’étanchéité. La roue étoile composite CF/PEEK est fabriquée à partir de résine PEEK renforcée par des fibres de carbone à haute résistance et résistantes à l’usure. Elle résout les problèmes de déformation et d’usure qui surviennent couramment dans les environnements à haute température et haute pression avec des matériaux comme le PEEK5600CF30 ou d’autres matériaux polyester. Comparée au PEEK5600CF30, la roue étoile CF/PEEK améliore significativement la durée de vie, réduisant efficacement des problèmes tels que l’augmentation du jeu entre la vis et la roue étoile, l’augmentation des fuites, la baisse rapide du débit d’air et la consommation énergétique plus élevée causée par l’usure au fil du temps.

Lorsque des roues étoiles en acier sont utilisées, leur coefficient de dilatation thermique élevé nécessite un jeu plus important entre la roue étoile et la vis, entraînant des fuites plus importantes, une efficacité réduite et des risques de blocage, pouvant provoquer des défaillances graves. À l’inverse, les roues étoiles fabriquées en matériaux composites généraux se détériorent rapidement sous les forces de cisaillement et les frottements mécaniques pendant le fonctionnement, conduisant à une augmentation des fuites internes, une baisse d’efficacité, une maintenance fréquente, une plus grande intensité de travail et des coûts de maintenance plus élevés.

Le PEEK, en tant que résine thermoplastique haute performance typique, présente des propriétés exceptionnelles. Combiné à des fibres de carbone continues, les forces des deux matériaux se potentialisent, aboutissant à des performances globales supérieures. Grâce à ses excellentes propriétés, les composites thermoplastiques CF/PEEK à fibres de carbone continues sont largement utilisés dans les domaines de l’aérospatiale, médical, automobile et autres. Ce matériau est actuellement un point central de recherche pour les universités, les instituts de recherche et les entreprises.

Avantages des roues étoiles composites CF/PEEK à fibres de carbone continues

1. Faible bruit et vibrations :
   Les roues étoiles CF/PEEK fonctionnent silencieusement et avec des vibrations minimales. La structure raisonnable du compresseur à vis simple assure un équilibre des forces idéal, résultant en de faibles vibrations. De plus, la lubrification à eau dans la chambre de compression et l’absence d’engrenages multiplicateurs de vitesse réduisent encore le bruit.
2. Haute résistance et ténacité :
   Le CF/PEEK offre une excellente résistance aux chocs, comparable ou supérieure aux alliages d’aluminium. Les forces radiales et axiales sur la vis sont automatiquement équilibrées par les forces du gaz, exigeant que la roue planétaire puisse supporter ces forces avec une résistance et une rigidité suffisantes.
3. Résistance à l’usure et autolubrification :
   Le CF/PEEK présente une haute résistance à l’usure et un faible coefficient de frottement, même à des températures allant jusqu’à 250°C.
4. Stabilité dimensionnelle :
   Le CF/PEEK possède une excellente stabilité dimensionnelle, une meilleure étanchéité à l’air, une faible dilatation thermique et un risque réduit de blocage.
5. Durée de vie prolongée :
   Les roues étoiles CF/PEEK durent plus longtemps et réduisent la fréquence de maintenance. En tant que pièce d’usure, la roue étoile CF/PEEK réduit significativement les coûts d’exploitation globaux de plus de 50 % par rapport aux roues étoiles renforcées fibres de carbone en PEEK produites localement.
6. Faible absorption d’humidité :
   Le CF/PEEK possède une excellente résistance hydrothermique et conserve de bonnes propriétés mécaniques même sous haute température et humidité. De plus, il démontre une résistance exceptionnelle à l’hydrolyse et peut supporter la vapeur, l’eau et l’eau de mer.

Autres applications et perspectives pour les composites CF/PEEK à fibres de carbone continues

1. Rubans préimprégnés unidirectionnels
2. Tissés
3. Plaques composites épaisses
4. Pièces d’angle en PEEK pour avions
5. Poignées et supports de visée pour dispositifs médicaux
6. Sièges d’avion (Toray)
7. Cadres de hublots d’avion
8. Portes d’avion
9. Couvercles de protection pour moteurs permanents à haute vitesse
10. Canons électromagnétiques sur rail
11. Plaques et vis osseuses
12. Roues étoiles de compresseur
13. Revêtements de chasseurs
14. Bords d’attaque d’ailes
15. Barres d’hélicoptère
16. Supports de fusée
17. Pipelines sous-marins
18. Pales de pompe à vide
19. Couvercles d’analyseur
20. Bagues de poussée et résistantes à l’usure
21. Trépieds
22. Couvercles de fenêtre pour tiges de forage
23. Cuves de digestion
24. Réservoirs de stockage d’hydrogène
25. Coques de fusée
26. Filaments pour impression 3D

Qu’est-ce que le PEEK ?

Le PEEK et ses matériaux composites modifiés présentent d’excellentes performances dans des conditions de haute température et d’humidité élevée. Le PEEK possède une excellente résistance à la corrosion chimique, des propriétés autolubrifiantes et résistantes à l’usure, ce qui en fait le matériau idéal pour remplacer les alliages de cuivre et le caoutchouc ordinaire. Comparé à eux, le PEEK a une durée de vie plus longue, ce qui peut réduire les coûts d’exploitation des équipements et améliorer leur fiabilité.

Performance à Haute Température

Les performances du PEEK restent stables dans une plage de température de -196°C à 260°C. Dans des conditions de travail extrêmes, il peut supporter 300°C pendant une courte durée. Les performances du PEEK restent fiables même dans des environnements de travail à haute température, comme à plusieurs kilomètres sous terre.

Haute Résistance et Résistance à l’Usure

Comparé à d’autres plastiques, le PEEK résiste à la compression, aux chocs et possède une bonne résistance à la fatigue. Le PEEK est durable dans les équipements mécaniques et les environnements abrasifs.

Double la Durée de Vie

Les solutions d’étanchéité en PEEK peuvent améliorer la durée de vie des pièces. Certaines entreprises chimiques nationales utilisent le matériau modifié PEEK5600FE20 au polytétrafluoroéthylène conçu par Junhua pour remplacer le matériau d’origine, la durée de vie des pièces d’usure peut même être prolongée de 1,3 à 3 fois.

Résistance à la Corrosion

Le PEEK est chimiquement inerte et ne réagit pas avec la plupart des acides, huiles, graisses et tous les autres solvants organiques et inorganiques ou enzymes, tout en conservant une bonne résistance et une stabilité dimensionnelle.

Autolubrifiant

Le PEEK a un faible coefficient de friction et une faible résistance au fonctionnement, ce qui permet de l’utiliser sans huile dans certaines conditions de travail. L’équipement est plus propre, améliorant ainsi la fiabilité du processus, l’efficacité énergétique et permettant des économies de coûts.

Plus de Liberté de Conception

Des moules d’injection peuvent être utilisés pour le moulage par injection rapide de grandes quantités de pièces spéciales complexes, et le coût est faible par rapport à l’usinage.