产品和工艺开发:想法实现的地方

Drake 的研发计划以超高性能聚合物为中心,我们的工作涵盖多个技术领域。 关键——也是我们公司的支柱——是熔体工艺技术。 我们的重点是为注塑成型和从我们产品组合中的材料以及高性能塑料的新配方挤出新的坯料形状配置开发理想条件。 目标:保持我们加工的每种聚合物的最佳性能,以便我们不仅提供要打印的部件,而且提供在这些部件中发挥最大作用的材料。

Drake 工程团队使用聚合物科学专业知识、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超高性能塑料加工经验来设计、开发和建造机械和模具以及这些材料独有的模具工具。 这种专门的无借口设备方法导致生产具有优化性能和无与伦比质量的材料的工艺。 它还建立了用于挤出新的原料形状配置的工艺方法,从而扩展了超高性能塑料的应用范围。 结果包括 Drake 独特的无缝管® 和世界上最大的商用挤压棒材直径和板厚。

Drake 塑料工程团队还与客户合作,将他们专有的聚合物配方开发成库存形状以供他们自己使用。 这通常包括德雷克在现场拥有的几种能力。 交钥匙项目可能涉及转换多种聚合物配方,在我们的热机械测试实验室中验证材料的性能,以及在我们的精密 CNC 加工操作中生产原型零件以供客户评估。

我们与客户的合作还包括应用程序开发。 我们运用超过 20 年的经验来帮助优化他们的零件设计,将最佳聚合物和等级与最终使用条件下所需的性能相匹配,并为每个零件选择正确的生产方法。

在任何情况下,我们都通过生产能够始终如一地以尽可能高的质量和一致性提供每种聚合物特性的全部潜力的产品来衡量成功。

DSC (Differential Scanning Calorimetry) analysis conducted in Drake’s testing lab characterizes thermal properties of high-performance polymers.

挤压:客户需求驱动的突破性技术

用于挤出超高性能热塑性塑料的技术和设备设计的突破是 Drake 历史的特征。 创造性也是如此。 这一切背后的驱动力:每个 Drake 塑造产品都源于满足客户提出的需求和挑战。

超过 20 年的 Drake 技术“第一”包括 Torlon PAI、PEEK 和 Ryton PPS 中世界上最大的棒材直径和板厚。 从第一天开始,我们对开发的持续投资——所有这些都基于客户的要求——导致 Drake 在我们所有的超高性能塑料材料中提供最广泛的等级和高效的库存形状尺寸和配置。

我们的技术团队与客户合作开发独特的挤出产品,将这些高性能聚合物解决问题的潜力扩展到全新的领域。 例如, Drake PAI 薄板和薄膜现在提供了一种独特的坚硬、耐用、耐高温和耐化学腐蚀的薄可粘合基材,具有出色的耐磨性和电气性能,而无需从较厚的板材开始并将其铣削到所需的薄尺寸。

Drake 对开发的持续投资确保我们的客户能够使用我们所有超高性能塑料材料中最广泛的高效库存形状尺寸和配置。 除了开发工作外,我们在挤压产能方面的主要持续投资维持了我们数十年来可靠和响应迅速的客户服务的记录。

The world’s largest rod diameters and plate thicknesses are part of Drake’s unparalled range of ultra high-performance stock shape sizes and configurations.

无缝管®

一种创新的挤出管材方法导致 Drake 开发了由 Torlon® PAI 和Ultem TM 2300制成的独特无缝管® 。 顾名思义,Drake 用这些超高性能塑料挤出管子,没有接缝,也称为焊缝。 熔接线容易出现开裂、气孔和尺寸稳定性问题。 事实上,PAI 中的熔接线的强度只有其周围均质材料的一半。 整个管中聚合物的均匀性也有助于成品部件在使用中的一致性能。 无缝管还通过减少材料消耗、加工时间和工具磨损,在大批量外径/内径零件应用中与从杆加工内径相比,显着节省成本。

Seamless Tube developed by Drake Plastics eliminates weld lines for uniformly high strength under internal or external pressure.

Drake 对精益生产方法的强烈推动也促成了 Seal Segments ®的开发。 这些独特的挤压圆弧可用于实现超过 16 英寸/400 毫米的任何直径。 得益于 Drake 的模块化模具设计,可以使用非常经济的工具定制无限尺寸。

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。 与使用压缩成型管制造相同的零件相比,材料损失的减少可将成本降低 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 提供超过所需零件长度的弧形密封段,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组件加工成适合成品零件最终加工的圆形配置的需要。

Drake 的 Seal Segments® 可用于所有等级的 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。

Seal Segments - another Drake exclusive - are arc-shaped extrusions used to make split or segmented seals and bearings in any diameter over 16” (400mm).

自定义形状代表了 Drake 提供的另一种客户驱动能力。 这包括尺寸非常接近最终零件尺寸的大容量零件的形状。 这提高了效率并减少了加工中的材料损失。 Drake 还挤出具有成本效益的定制长度,非常适合大批量螺杆机应用。 有些机器需要近一英尺 (300mm) 的夹持材料,严重影响标准米长或 4 英尺 (1.22M) 杆的产量。 为了减轻这种重大的材料损失,Drake 提供长达 10 英尺的定制长度。 (3.0M) 应要求提供。

Drake 还为提供专有树脂配方并希望根据自己的特殊要求提供挤压形状或机加工零件的客户挤出定制形状。

所有这些定制服务都支持我们为客户提供挤压型材制造行业其他地方无法提供的产品、尺寸和服务。

Coordinate Measuring Machines (CMM) verify precision CNC-machined tolerances for components like this this electrical block as part of Drake’s rigorous quality assurance protocol.

Drake 的精密加工能力和专业知识完全致力于从超高性能塑料原料形状中生产始终如一的高质量零件。 这包括 Drake 生产的由Torlon PAI 、Victrex 和 KetaSpire PEEK 挤出的形状,包括高温 XT-920 PEEKUltem PEIAvaSpire PAEKRyton R4 PPSDrake PAI ,以及 Vespel、Meldin (PI)、Celazole PBI 和其他超高性能聚合物。

由这些超高性能塑料加工而成的部件必须能够长期承受极其恶劣的应用环境。 实现每种材料的最佳性能并确保成品零件的性能始终如一,这在很大程度上取决于加工和加工经验和专业知识以及受控环境中的一流机械。 Drake 在将形状生产与精密加工相结合方面提供了独一无二的高水平专业知识。 它基于数十年的成功经验,为世界各地的客户挤出、剖析和分析形状以及开发用于 CNC 加工超高性能塑料的技术和方法。

工程师经常与 Drake 合作研究生产最佳机加工部件所需的多个相关因素。 我们在聚合物及其特性、形状和零件制造、纤维取向、公差、表面光洁度以及退火和后固化操作方面的专业知识,都在最大限度地提高我们加工的每个部件的性能方面发挥作用。

许多应用程序还需要原型来确保装配和完成,并且经常验证材料和零件设计在严格的最终使用条件下的性能。 Drake 致力于持续投资最先进的 5 轴 CNC 机床和动力车床,以确保零件质量和一致性以及快速周转原型零件所需的能力和可靠的交付生产部件的数量,无论它们运往全球何处。

Injection-molded parts produced under Drake’s tightly controlled process conditions demonstrate consistently high quality and performance.

熔融加工超高性能塑料需要深入了解每种聚合物的行为,以实现其最佳性能。 对于注塑成型尤其如此。 高熔体温度和模具型腔几何形状和加工条件对物理性能有显着影响。 每种聚合物也都是独一无二的,必须将其熔体稳定性、纤维取向和流动行为考虑到工艺条件和硬件中。

我们通过深入了解客户的零件要求和指定树脂的预期性能来开始每个成型项目。 接下来,我们结合经验、模流模拟软件和 FEA 分析,为特定材料、零件设计和生产量实现精心设计的模具。 然后,我们使用特种合金制造模具,以确保长期可靠的使用寿命,并提供我们的 Drake 保修,通常为 10 年。

为了缩短建造、维护和维修注塑模具所需的时间,Drake 在我们的工程部门投资了我们自己的模具制造车间。 内部能力包括精密磨削和加工以及 EDM 能力,以实现注塑模腔所需的精细细节和光洁度。

Drake Plastics 为该领域带来了无与伦比的专业知识,在加工超高性能聚合物方面拥有超过二十年的成熟成果。 我们的注塑成型经验涵盖范围广泛的 Torlon® PAI、Victrex® 和 KetaSpire® PEEK、高温 XT-920 PEEK、Ryton® R4 PPS、AvaSpire® PAEK 和 Ultem TM PEI 配方。 它还包括来自 RTP 和 Foster Corp. 等公司的特种高性能聚合物化合物以及客户的专有配方。

Lean manufacturing principles at Drake often yield cost savings for customers, as is the case with this part that transitioned from machining to injection molding as volume increased.

我们的东洋注塑机范围从 35 吨到 300 吨不等,可提供从 0.03 盎司到多种精密公差的零件。至 20 盎司。 (0.85 至 570 克)。全电动机器配备了 RJG 的 eDART® 系统,该系统监控和控制型腔内的条件,以提供高度一致的注塑成型零件,逐年注塑,逐年运行。通过调整适合每种聚合物的机筒和螺杆轮廓、配方和注射尺寸,我们的成型专家最大限度地减少每种材料在高熔体温度下的停留时间,以避免降解并在我们成型的每个零件中保持其最佳性能。我们的机器还配置为允许在注射步骤后在模具型腔中对零件进行压印。这种能力使我们能够提供由超高性能聚合物制成的注塑件,其横截面高达 2.0 英寸/50 毫米,没有裂缝或孔隙。

凭借内部注塑成型和精密零件加工能力,Drake 可以注塑成型具有无法有效成型但可以通过成型后精加工实现的公差或特征的零件。

此外,Drake 还提供近净注塑成型形状,可以将其精加工成具有精确公差的零件。 对于加工零件数量增加到允许投资于低成本近净形工具但不是完全注塑成型零件的水平的客户而言,这是一个具有成本效益的步骤。

Drake 在成型零拔模和大横截面零件方面的独特能力、我们管理纤维取向的能力以及我们的嵌件成型能力补充了我们始终如一地交付以最高质量和性能水平由超高性能热塑性塑料成型的零件的能力可达到的。

定制精加工和尺寸调整能力

备份 Drake 的主要功能是我们为响应客户请求而添加的辅助操作。 当产品需要精确的生产就绪定制尺寸、更精确的尺寸和公差、极其精细的表面光洁度或这些功能的任意组合时,这些服务可提供解决方案。

水刀切割

Drake 提供从我们的板材或板材切割下来的节省劳动力和产量的坯料。 这项服务消除了锯切,使我们客户的机械师能够专注于高价值的工作。 从复杂的近净毛坯到简单的形状,如圆形、正方形或矩形,我们都能满足您的需求。 这些形状采用窄切口 (0.03”/.0762 mm)、高定位精度 (.003”/.0762 mm) 和 CNC 可重复性切割。 在 50,000 PSI/ (345 MPa) 时,Drake 的水刀能够切割厚度达 4.0 英寸/100 毫米的形状。

CNC water-jet cutting produces precision 2-D parts even in complex geometries that save Drake’s machining customers time and material.

精密研磨和抛光

Drake Plastics 的新型双面研磨设备使用 CNC 控制来高效准确地研磨坯料。 我们的操作能够对平坦且平行于严格厚度和光洁度要求的零件表面进行精密研磨和抛光。 坯料或零件的尺寸能力涵盖直径达 8.0 英寸(203 毫米)的棒材和达 6.25 英寸(158.75 毫米)见方的零件。

这些操作有益的典型部分包括:

  • 需要极高平面度和平行度且表面抛光的零件
  • 半导体行业使用的老化插座、插座和接触器坯料,由Torlon 5030和 4203 PAI、陶瓷填充 PEEK、Vespel SP-1 等材料制成
  • 用于 HPLC(高效液相色谱)的阀门和组件
  • 压缩机阀板
Precision-lapping at Drake yields blanks with flatness and parallelism unachievable with traditional milling equipment, enabling customers to machine tighter tolerance parts in less time.

无心磨削

Drake 为其客户的 CNC 瑞士螺丝机加工操作或夹头工件夹持或需要将长圆柱形零件外径磨削至精确尺寸和表面处理的客户提供无心磨削棒。 我们的无心磨削能力范围从 0.125 到 2.0 英寸(3.0 到 50mm)直径的杆。

Centerless ground rod helps Drake customers reduce machining time and achieve high-precision parts consistently. It also enables collet work-holding for lights-out manufacturing.