◆ Équipement, technologie, précision et applicabilité du taillage de roues dentées en PEEK
Le PEEK est un polymère haute performance spécial présentant des avantages tels que la résistance aux hautes températures, la haute résistance, la résistance à la corrosion, l’auto-lubrification et l’usure. Les engrenages en PEEK fabriqués par usinage et moulage par injection sont largement utilisés en raison de leur légèreté, de leur résistance à l’usure, de leur auto-lubrification, de leur faible niveau sonore et de leur résistance à la corrosion. Afin de mieux répondre à la demande des clients pour les produits d’engrenages en PEEK, notre société a fait l’acquisition d’une machine à tailler les engrenages CNC Y3120CNC2. La plage de traitement spécifique est la suivante :
| Module de la pièce | 4m | Diamètre de la pièce | 200mm |
| Traitement hors plage possible | 5 m | Diamètre de la fraise-mère | 110mm |
| Longueur d’engrenage traitée | 150mm | Angle d’hélice de traitement | 45 degrés |
| Module de traitement minimum | 0.5mm | Applicable à | Engrenages plastiques PEEK, PI et autres |
◆ Principe du taillage d’engrenages en PEEK
Le taillage à la fraise-mère équivaut à l’engrènement spatial d’une paire d’engrenages cylindriques hélicoïdaux décalés. La fraise-mère est assimilée à un engrenage cylindrique hélicoïdal avec un grand angle d’hélice et une capacité de coupe. Elle engrène avec la pièce à une certaine vitesse relative et réalise divers profils de denture, tels que développante de cercle, spline, cycloïde, arc, etc., selon le principe d’enveloppement (développante). Voir la figure ci-dessous :
◆ Précision d’usinage des engrenages en PEEK
Nos machines à tailler les engrenages sont inspectées et expédiées conformément à la norme GB/T8064-1998 [Contrôle de précision des machines à tailler les engrenages]. Selon la taille du module de l’engrenage et dans des conditions de coupe de précision avec avance simple ou double, la précision d’usinage peut atteindre le niveau 7 de la norme GB/T10095-2001 <Progrès des engrenages cylindriques à développante>. Généralement, le taillage d’engrenages en PEEK peut atteindre une précision de niveau 8 à 9.
◆ Cas d’usinage d’engrenages en PEEK
Nos machines à tailler les engrenages peuvent usiner des engrenages droits en PEEK, des engrenages hélicoïdaux en PEEK (les engrenages hélicoïdaux doivent être cylindriques), des pignons de chaîne en PEEK, des roues vis sans fin en PEEK, des engrenages à cannelures en PEEK et des produits en PEEK avec rainures de denture sur la circonférence.
◆ Engrenages temporairement non usinables par nos machines (possibilité de sous-traitance)
Nos machines à tailler les engrenages sont temporairement incapables d’usiner des engrenages doubles en PEEK, des engrenages coniques en PEEK et des engrenages intérieurs en PEEK. Les engrenages en PEEK des spécifications suivantes peuvent être usinés par d’autres procédés tels que le taillage par outil-pignon.
◆ Cas d’engrenages en PEEK moulés par injection
Pour les engrenages en PEEK produits en grande série et ne nécessitant pas une précision particulièrement élevée (niveau de précision 9), le procédé de moulage par injection peut également être utilisé.
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.
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Grades courants de PEEK et leurs propriétés
1. PEEK5600G (brun-gris/kaki) est fabriqué à partir de résine de polyétheréthercétone pure et offre la meilleure ténacité et résistance aux chocs de toutes les nuances de PEEK. Le PEEK pur peut être stérilisé par des méthodes courantes (vapeur, chaleur sèche, éthanol et rayons gamma), et les matières premières utilisées dans sa fabrication sont conformes aux réglementations de compatibilité alimentaire de l’UE et de la FDA américaine. Ces caractéristiques le rendent largement utilisé dans les industries médicale, pharmaceutique et agroalimentaire.
2. PEEK5600LF30 (noir) L’ajout de PTFE, de graphite et de fibre de carbone fait du PEEK5600LF30 un plastique de qualité pour paliers. Ses propriétés tribologiques supérieures (faible coefficient de frottement, résistance à l’usure et limite de pression de pointe élevée) en font un matériau idéal pour cette classe d’applications de frottement.
3. PEEK5600GF30 (Brun-Gris) : Ce matériau est une nuance de plastique renforcée avec 30 % de fibres de verre. Il offre une rigidité, une résistance au fluage et une stabilité dimensionnelle supérieures au PEEK, ce qui le rend idéal pour les pièces structurelles. Il peut supporter des charges fixes pendant de longues périodes à haute température. Si le PEEK5600GF30 est utilisé comme composant de glissement, son adéquation doit être soigneusement vérifiée, car la fibre de verre peut rayer les surfaces de contact.
4. PEEK5600CF30 (Noir) : Ce matériau est renforcé avec 30 % de fibres de carbone. Il offre des propriétés mécaniques supérieures (module d’élasticité plus élevé, résistance mécanique et résistance au fluage) et une meilleure résistance à l’usure que le PEEK5600GF30. De plus, le plastique renforcé aux fibres de carbone a une conductivité thermique 3,5 fois supérieure à celle du PEEK non renforcé, dissipant ainsi plus rapidement la chaleur de la surface de palier.
Propriétés mécaniques
| Article | Norme d’essai ou Instrument |
Unité | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% fibre de verre |
PEEK5600CF30 PEEK+30% fibre de carbone |
PEEK5600LF30 PEEK+30% (fibre de carbone +graphite+PTFE) |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Résistance à la traction (23℃) | ISO 527 | MPa | 95 | 175 | 250 | 145 | 70 |
| Module de traction (23℃) | ISO 527 | GPa | 3.8 | 11 | 23 | 12.5 | / |
| Allongement à la rupture (23℃) | ISO 527 | % | 35 | 2.0 | 1.5 | 2.2 | / |
| Résistance à la flexion (23℃) | ISO 178 | MPa | 155 | 235 | 350 | 220 | 118 |
| Module de flexion (23℃) | ISO 178 | GPa | 3.5 | 10 | 21 | 11 | / |
| Résistance au charpy (non entaillé) | ISO 179/1U | kJ/m2 | Pas de rupture | 55 | 45 | 32 | Pas de rupture |
| Résistance au choc poutre en porte-à-faux (entaillé) | ISO 180/A | kJ/m2 | 4 | 6 | 6.5 | 4 | 6 |
Propriétés thermiques
| Article | Norme d’essai ou Instrument |
Unité | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% fibre de verre |
PEEK5600CF30 PEEK+30% fibre de carbone |
PEEK5600LF30 PEEK+30% (fibre de carbone +graphite+PTFE) |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Point de fusion | ISO11357 | ℃ | 343 | 343 | 343 | 343 | 343 |
| Température de transition vitreuse | ISO11357 | ℃ | 143 | 143 | 143 | 143 | 150 |
| Température de déformation sous charge | ISO 75A/B | 1.8MPa. ℃ | 152 | 315 | 315 | 293 | 150 |
| Coefficient de dilatation thermique | ASTM D696 | ppm K-1 | 45 | 22 | 15 | 22 | 70 |
| Conductivité thermique | ISO /CD22007-4 | W/(m·K) | 0.29 | 0.32 | 0.95 | 0.86 | / |
Propriétés électriques
| Article | Norme d’essai ou Instrument |
Unité | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% fibre de verre |
PEEK5600CF30 PEEK+30% fibre de carbone |
PEEK5600LF30 PEEK+30% (fibre de carbone +graphite+PTFE) |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rigidité diélectrique (2mm) | IEC 60243-1 | kV/mm | 20 | 19 | / | / | 19 |
| Constante diélectrique | IEC 62631 | – | 3.0 | 3.3 | / | / | 2.7 |
| Résistivité superficielle | GB/T31838.3 | Ω | 1015 | 1014 | / | / | 1015 |
| Résistivité volumique | IEC 62631 | Ω·cm | 1015 | 1015 | 105 | 106 | / |
Autres propriétés
| Article | Norme d’essai ou Instrument |
Unité | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% fibre de verre |
PEEK5600CF30 PEEK+30% fibre de carbone |
PEEK5600LF30 PEEK+fibre de carbone +graphite+PTFE |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Couleur | / | / | Naturel | Naturel | Noir | Noir | Naturel |
| Indice de fluidité à chaud (400℃, 2.16kg) | ISO 1133 | g/10min | 6-10 | 2-5 | 1-3 | 2-5 | / |
| Densité | ISO 1183 | g/cm3 | 1.30±0.02 | 1.50±0.02 | 1.40±0.02 | 1.44±0.02 | 1.41±0.02 |
| Absorption d’eau (23℃, 24H) | ISO 62-1 | % | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.15 |
| Dureté Rockwell | / | HRR | 118 | 119 | 121 | 108 | 113 |
| Classement d’inflammabilité | UL 94 | / | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | / |
| Coefficient de frottement | ASTM D3702 | 100N-120rpm | 0.30-0.38 | 0.38-0.46 | 0.15-0.25 | 0.18-0.30 | 0.1-0.2 |
*Ces données sont fournies à titre indicatif et ne constituent pas une garantie. Pour une fiche technique plus détaillée, veuillez contacter notre service technique.
Service
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Sélection des matériaux
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Mesure
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