Drake Plastics 的开发团队改造超高性能聚合物
进入超高性能解决方案

产品和工艺开发:想法实现的地方

针对超高性能热塑性塑料的熔体工艺技术和设备设计的开发突破是 Drake 历史的特征。 创造性也是如此。 我们努力的驱动力:我们开发的每一件 Drake 产品都源于满足我们的一位客户提出的需求和挑战。

加工工艺与装备的突破性技术

Drake 的开发计划和投资以先进聚合物为中心,涵盖多种加工方法。 熔体加工是我们的核心技术,也是我们公司的支柱。 我们的重点是开发最佳条件,以便从我们的产品线中的材料中挤出新的坯料形状配置,以及在新的高性能塑料和聚合物配方中挤出新的形状。 我们还根据客户对由这些产品制成的零件的要求,验证注塑新聚合物和配方的最佳工艺条件。 我们的目标是最大限度地保留每种聚合物的特性,以便我们不仅可以按规格挤出和模塑产品,还可以提供发挥最大潜力的材料。 我们的目标也是为客户提供新的尺寸、形状和聚合物,随着他们的应用要求变得越来越苛刻,从而为他们提供高性能塑料的好处。

DSC (Differential Scanning Calorimetry) analysis in Drake’s testing lab characterizes thermal properties of high-performance polymers as a key step in developing new extruded shapes for machining.

Drake 开发团队的工具包括我们深厚的聚合物科学知识、最新的 CAD/CAM 软件包、模拟软件、先进的自动化和控制、机械设计专业知识以及多年的先进塑料加工经验。 我们利用这些能力来设计、开发和建造专门针对我们加工的每种先进聚合物和等级的机械和工具。 这种针对特定材料的加工技术方法可以生产出具有持续优化的性能和质量的新产品,而且往往是独特的产品。

我们的新产品业绩记录的一个主要贡献者是我们致力于开发工作的投资水平。 它包括专门用于 Drake 开发工作的人员、设施和设备。 所有这些资源都位于我们位于德克萨斯州赛普拉斯的 45 英亩(18.2 公顷)校园内的 18,000 英尺2 (1672.25 m 2 )工程大楼内。 这一承诺使我们的团队能够一直专注于项目直到完成,而不是等待时间在正确优先满足客户订单的生产设备上。 一旦项目在我们的开发设施中完成,技术团队将管理设备和工艺知识的交钥匙转移到我们的制造车间,以实现无缝过渡。 这种没有任何借口的方法加快了开发时间,确保了产品投入生产时的高质量和一致性,并保持了 Drake 在创造性以及服务和交货时间可靠性方面的声誉。

Drake’s engineering team designs and builds our production extruders to create optimum conditions for melt processing advanced polymer stock shapes with consistently high quality and performance.

库存形状的产品开发

超过 20 年的 Drake 创新带来了无与伦比的可加工坯料形状尺寸和独特配置,所有这些都旨在为我们的客户快速扩展的先进聚合物应用提供服务。

Drake 于 1996 年开始使用挤压玻璃增强 Torlon PAI 棒材生产库存型材,用于性能关键的国防工业应用。 从那时起,Drake 在将先进聚合物挤出到行业最广泛的配置中建立了全球领导者的声誉。 这些材料中棒材、板材和无缝管的尺寸范围无与伦比,这源于 Drake 致力于为客户提供可最大限度减少加工中材料损失的形状,同时满足不断增长的应用基础的需求。

世界上最大的棒材直径和板厚

Drake 开发了世界上最大直径的 Torlon 和 PEEK 棒材,提供各种等级,尺寸高达前所未有的 10.125 英寸(257 毫米)。 始终如一地生产这些尺寸的开发工作尤其具有挑战性。 横截面中的材料质量需要极端控制,以避免可能导致断裂的内应力,并且还会在加工中产生尺寸控制问题。 今天,我们的标准库存包括这些大直径形状以及无与伦比的杆尺寸范围,包括 Torlon PAI、Victrex PEEK 和 KetaSpire PEEK 的未填充、轴承和磨损以及纤维增强等级。

Drake 还开发了生产超过 4 英寸(101 毫米)的世界上最厚的PEEK 板的技术。 与大直径杆一样,这些大板尺寸给我们的开发团队带来了在没有不利内应力水平的情况下挤压厚横截面的挑战。 虽然通常可以使用厚模压板,但压缩过程通常会产生缺乏均匀性和一致物理特性的形状。 由于我们开发团队的成功工作,客户可以信赖具有无与伦比的厚度范围的高度一致且性能可靠的印版。

Drake’s ongoing development of the world’s largest rod and plate sizes significantly expands application possibilities for advanced thermoplastics. Current sizes include rod diameters over 10 inches (254mm), and plate thicknesses exceeding 4 inches (101.6mm).

性能一致且具有成本效益的无缝管

客户要求也促成了 Drake 独特无缝管的开发。 对于具有管状配置的 Torlon PAI 或 Ultem PEI 零件,与从棒材加工相比,这种高效的毛坯形状可以节省大量成本。 它的无缝横截面还消除了与挤压管相关的薄弱焊接线。 为了满足不同行业客户的不同性能要求,Drake 还开发了生产多种 Torlon PAI 等级和玻璃增强Ultem 2300的无缝管的技术。 现在,我们生产能力中的各种 OD/ID 组合通过提供最佳的接近打印尺寸来提高机加工零件的成本效率。 这些先进的热塑性塑料形状因其在石油和天然气、化学加工、航空航天、国防和其他要求严苛的行业的严苛服务设备组件中所提供的性能和经济效益而获得广泛认可。

Drake Seamless Tube eliminates weld lines for uniformly high strength under pressure. An outcome of Drake’s drive for lean manufacturing, the unique product cuts material cost and operator hours compared to machining parts from rod stock.

密封段®

Drake 对精益生产方法的强烈推动也促成了 Seal Segments 的发展。 这些独特的挤压圆弧可用于制作任何直径超过 12 英寸(300 毫米)的戒指。 使用基于 Drake 专有模块化模具设计的非常经济的工具,可提供无限范围的定制尺寸。

密封段可以加工成分体式密封件和分段式密封件和轴承所需的成品公差。 与使用模压管制造相同的零件相比,材料损失的节省可将成本降低 50% 或更多。 与从板材加工零件相比,节省的成本是四倍或更多。 此外,Drake 提供的弧形密封段稍微超过了所需的零件长度,因此可以快速轻松地组装配对的半部或段。 这消除了拆分压缩成型管、将各部分销钉和捆扎在一起并将整个环加工成适合最终组装成成品零件的配置的需要。

Drake 的密封段有各种等级的 Torlon PAI 和 PEEK。 与压塑管不同,Seal Segments 具有符合 AMS、ASTM 和 Mil-P 标准的熔融加工特性和树脂制造商认证。

Another Drake exclusive, Seal Segments are arc-shaped extrusions used to make split or segmented seals and bearings in any diameter over 12” (300mm). The segments improve seal effectiveness and cuts cost compared to machining from plate or compression molded tube.

Drake PAI 薄片和薄膜

Drake 基于特殊等级的先进聚合物开发了 0.3 毫米至 2.0 毫米(0.012 – 0.079 英寸)的薄 PAI 片材和薄膜。 与所有 Drake 产品一样,客户需求推动了这一独特的发展。 薄膜和薄片产品的性能是非增强PAI的特点。 它们的特性包括在远高于 300 o F (150 o C) 的温度下具有高强度和刚性、固有的耐化学性和出色的可燃性。 这些薄规格 PAI 产品通常与其他基材粘合,并提供具有良好电绝缘性能的硬质保护表面。

Customer requirements for an ultra high-performance polymer substrate led to the development and commercialization of Drake PAI thin sheet and film.

在新型高级聚合物中开发原料形状

与树脂供应商的牢固技术关系以及我们对所服务行业的材料和应用趋势的参与使 Drake 能够及时了解用于形状和模制零件的新型聚合物的机会。

最近的发展包括在高温 KetaSpire PEEK XTVictrex HT中挤出的形状,以及 Drake 的CryoDyn CT-200 ,这是一种由 Victrex 的 CT 200 PEEK 基树脂生产的低温级 PEEK。 这些新产品的工作范围包括致力于随着客户需求的发展而开发所需的尺寸和配置范围。

Drake‘s development team validated extrusion conditions for CryoDyn CT-200 shapes, then transitioned the process to our production team. Based on Victrex PEEK-based CT 200 resin, CryoDyn CT-200 provides a needed alternative to PCTFE for cryogenic seals.

Drake 还开发了其他公司无法以始终如一的可靠性能和质量挤出的先进聚合物原料形状。 例如, Ryton R-4是一种 40% 玻璃增强等级的 PPS,多年来一直是化学和石油和天然气设备应用中的主力注塑成型热塑性塑料。 然而,由于其独特的熔体特性,该材料无法以挤压坯料的形式提供。 压缩成型的形状是可用的,但缺乏挤压棒和板的一致性和韧性。 客户对 Ryton R-4用于机加工零件的库存形状的要求促使 Drake 开发了适用于先进聚合物熔体行为的挤出技术。 成功的项目被转移到我们的生产设施,在那里我们以各种标准棒材和板材尺寸挤出 Ryton R-4,用于库存以及定制配置。

Widely used in injection molding for its exceptional chemical resistance, Ryton R-4 plate and rod with consistent quality and properties were unavailable until Drake developed the technology for extruding stock shapes from the advanced thermoplastic.

将客户提供的树脂挤出成库存形状

Drake Plastics 技术团队与拥有专有聚合物配方的客户合作,他们需要将其转化为原料形状。 通常,这项工作包含了 Drake 的多项现场能力。 项目通常需要对聚合物进行实验室表征,以在将材料挤出成原料形状之前建立加工窗口。 然后在我们的热机械测试实验室中测试挤压形状的性能和特性。 交钥匙项目还可以包括在我们的精密 CNC 加工操作中生产原型零件,以便在全面生产之前验证组件的性能。

Clients capitalize on Drake’s materials, processing and testing capabilities to convert their proprietary polymer formulations into shapes for their own uses.

成功建立在解决方案之上

Drake 的产品和工艺开发团队衡量其成功的标准是他们为客户提供寻求最高性能、质量和一致性水平的解决方案的能力。 我们与客户在影响材料的应用和不断变化的行业动态方面的密切合作为我们提供了一个几乎恒定的窗口,可以发现新解决方案的机会。 对开发这些解决方案所需的人才和投资的快速响应承诺定义了我们的文化,并保持了我们继续为客户提供这些解决方案的能力。