金属加工操作会使工具和部件暴露在大多数塑料无法承受的严酷条件下。 德雷克的超高性能聚合物就是一个例外,数十年来,它成功地为这一行业的严峻挑战提供了解决方案。
适用于恶劣工作环境的高性能材料选择
用于金属成型、精加工和等离子切割的生产机械和工具的部件材料必须能够承受极其恶劣的工作环境和条件。 冲压、切割和成型夹具的主要标准是在非常高的重复载荷下具有弹性和抗变形能力。 极高温度下的强度和刚度对炼钢炉部件至关重要。 等离子切割炬在加工车间内和室外极寒环境中正常使用时会产生高温,并受到冲击。 在这些条件下,切削工具外壳和部件必须具备在宽温度范围内的耐用性和高强度。 在所有这些应用领域中,材料必须在日常暴露于生产环境中常见的润滑剂和化学品的情况下仍能保持稳定,而不会发生腐蚀或变脆。
塑料固有的轻质、热绝缘和电绝缘等优点使其在金属生产机械、切削工具、成型和精加工设备中的许多应用受益匪浅,但很少有塑料能经受住不同操作环境的严酷考验。
然而,这些苛刻的应用条件与Drake Plastics公司的超高性能聚合物成型料和机加工件的性能特征相得益彰。 TorlonPAI 系列的标准牌号和纤维增强牌号尤其能将热绝缘性和电绝缘性与夹具、绝缘体、轴承和从炼钢炉到成型和精整机械以及等离子切割炬等金属加工设备中的其他部件所需的韧性和耐化学性结合起来。
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用于电弧炉和高炉部件的高强度和绝缘材料
TorlonPAI 和 PEEK 材料广泛应用于金属加工和制造中的耐高温、不导电配件、绝缘连接器和轴承。 这两种聚合物的强度重量比或比强度都超过了大多数金属。 虽然两种聚合物都具有高度的尺寸稳定性,但 Tolron PAI 的线性热膨胀系数(CLTE)更低,可与航空级铝材媲美。
在热塑性塑料中,TorlonPAI 的独特之处在于它能够在极高温度下保持结构强度和刚性。 在热生产作业中,其超过 277°C (530°F) 的热变形温度和抗蠕变性能可防止部件在高负荷下变形。 这种高性能材料的轴承和磨损性能也非常出色。
这种特性使得不同等级的TorlonPAI 被用于电弧炉部件,这些部件必须在高温工作环境中保持高强度和高刚性。 例如,德雷克精密加工的Torlon5030 PAI 电极柱接头和连接器可提供持久的解决方案,满足这些关键电弧炉部件对高强度和非导电性的需求。 TorlonPAI 还被证明可用作轴承材料,在与电弧炉相关的极端工作温度下,TorlonPAI 可抵抗高负荷下的磨损和变形。
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高炉是另一个要求苛刻的应用领域,Torlon4203 PAI可应对关键部件所用材料的挑战。这种超高性能材料集高强度、抗负载变形能力和尺寸稳定性于一身,能够承受这种钢铁生产工艺所需的极端操作条件。 其无与伦比的物理和热性能使其适用于各种结构、承重和耐磨应用,包括直径达 30 英尺的高炉密封件。
坚固耐热的等离子切割割炬组件
等离子切割工具采用TorlonPAI、玻璃纤维增强型 PEEK 和Ultem 2300的主要原因是其重量轻、韧性好、强度高以及在高温下工作稳定。 实际操作条件决定了哪种高性能热塑性塑料能在性能和成本之间取得最佳平衡。 作为绝缘材料,它们都能很好地确保焊枪本体和配件在热和电方面不导电。
TorlonPAI 的特性使其在等离子切割的高工作温度条件下作为刚性绝缘材料尤为有利。 Torlon4203 PAI 和Torlon5030 PAI 是一种高强度的 30% 玻璃纤维增强型聚合物,其固有的 532°F (278°C) 热变形温度使其加工而成的火炬喷嘴保持坚硬。 这两种材料都能在刀尖附近提供这些工具所需的电绝缘、热绝缘和耐高温性能。
玻璃纤维增强的 PEEK 在高温下也能保持较高的强度和刚度,通常被指定用于绝缘部件。 玻璃纤维增强型 Ultem 2300 以独特、加工效率高的 Seamless Tube® 形式出现,为德雷克的高性能候选材料清单增添了新成员,可满足不同等离子割炬设计和最终用途的性能需求。
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坚固耐用的成型和精整工具及夹具
由德雷克TorlonPAI 原形加工而成的夹具、夹钳和成型工具具有平衡的物理特性,可承受金属加工作业中典型的高负荷、高温和冲击。
在铝合金纺丝反射镜的高速 CNC 成型和抛光过程中,由Torlon4203 PAI 制成的成型盘具有无与伦比的抗压强度和耐磨性,有助于延长工具寿命和提高生产率。 TorlonPAI 的固有硬度和加工磁盘的超光滑表面使加工质量始终高于以前用于工具的材料。
同样的高抗压强度、耐磨性和表面硬度也是Torlon4203L PAI用于修复汽车钣金损坏的无漆凹痕修复 (PDR) 工具的原因。 这种低成本的方法可以避免重新喷漆或完全更换钣金件。
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Torlon5030 PAI 具有高模量、与铝相似的低膨胀率和低蠕变等特点。 因此,由Drake Plastics公司的Torlon5030 材料加工而成的热绝缘体和电绝缘体、夹具、模板、成型工具和滑动部件,即使在金属生产中与热表面接触,也能在负荷下保持其刚性和尺寸。
典型应用:金属加工中的超高性能聚合物
- 使用TorlonPAI 的电弧炉电极柱接头和配件 可承受高负荷和高温,不导电并具有隔热性能。
- 由德雷克TorlonPAI 和 PEEK 制成的高炉密封件可承受高物理负荷和极端工作温度。
- 由TorlonPAI 轴承牌号制成的EAF 和高炉 轴承可耐磨损并提供长期服务。
- 由TorlonPAI、GF PEEK 和 Ultem 2300 加工而成的等离子切割工具刀尖和刀体可防止变形和冲击,同时提供热隔离和电气隔离。
- 由TorlonPAI 制成的夹具和抛光片经久耐用 ,耐磨损 ,表面光洁度高。
- PDR(无漆凹痕修复)工具 利用TorlonPAI 的硬度、刚度和冲击强度实现了高耐用性、长寿命和高质量的效果。
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高性能替换零件的快速周转
Drake Plastics的库存包括各种形状和尺寸的超高性能聚合物。 所有部件均可在当天从库存中装运,以便加工成替换部件,从而最大限度地缩短停产时间,减少维护麻烦和成本。