Dahil ang mga advanced na kagamitan ay nangangailangan ng mga materyales na may mas mahusay na mekanikal na katatagan at pamamahala ng init,Carbon Filled PEEK Filmay nakakaakit ng pansin sa mga bahagi ng aerospace, kagamitan sa semiconductor at makinarya ng katumpakan. Ang pangunahing pagsasaalang-alang ay hindi lamang kung gaano karaming carbon fiber ang idinagdag, ngunit kung paano nakakaimpluwensya ang ratio ng tagapuno sa buong proseso ng pagmamanupaktura at aplikasyon.
Ang PEEK, o polyetheretherketone, ay isang semi-crystalline na high-performance na thermoplastic na kilala sa thermal resistance, chemical resistance, mechanical strength at wear behavior. Ang mga katangiang ito ay ginagawang angkop para sa mga sangkap na ginagamit sa hinihingi na mga pang-industriyang kapaligiran.
Gayunpaman, hindi natutugunan ng hindi napunang PEEK ang mga kinakailangan ng bawat aplikasyon. Ang ilang mga bahagi ay nangangailangan ng higit na tigas, mas mababang thermal expansion, pinahusay na paglipat ng init o mas mahusay na pagtutol sa paulit-ulit na pag-slide ng contact. Ang pagdaragdag ng tinadtad na carbon fiber ay nagbabago sa istruktura ng materyal at nakakatulong na matugunan ang mga kinakailangang ito.
Sa paggawa ng cast-film, ang carbon fiber ay pinagsama sa PEEK resin bago iproseso sa pamamagitan ng T-die flat-die casting at extrusion na proseso. Ang resultang pelikula ay may itim na hitsura at iba't ibang mekanikal at thermal na katangian mula sa natural na PEEK film.
Ang pagbabago sa pagganap ay nakasalalay sa nilalaman ng carbon fiber, pagpapakalat ng hibla, nananatiling haba ng hibla, mga kondisyon ng pagpilit at kasunod na paggamot sa init. Samakatuwid, ang porsyento ng tagapuno ay dapat isaalang-alang kasama ang nilalayon na aplikasyon at pamamaraan ng pagproseso.
Ang iba't ibang antas ng pag-load ng carbon fiber ay lumilikha ng iba't ibang balanse sa pagitan ng reinforcement at processability. Ang mga marka ng CF10, CF20 at CF30 ay naglalarawan kung paano maaaring baguhin ng pagtaas ng ratio ng tagapuno ang gawi ng cast PEEK film.
| Grade | Pangunahing Katangian | Mga Pagsasaalang-alang sa Pagproseso |
|---|---|---|
| CF10 | Mas mababang nilalaman ng tagapuno, mas mahusay na tibay at kakayahang umagos, katamtamang pampalakas. | Angkop para sa medyo manipis na cast film, na may mas kaunting surface floating fibers at medyo mas mababa ang warpage na panganib. |
| CF20 | Balanseng tigas, wear resistance, thermal conductivity at dimensional stability. | Nag-aalok ng balanse sa pagitan ng pagganap ng materyal at kakayahang maproseso ng cast-film. |
| CF30 | Mas mataas na rigidity, wear resistance at thermal conductivity. | Ang mas mataas na matunaw na lagkit at brittleness ay ginagawang mas hinihingi ang thin-film casting at pangalawang pagproseso. |
Ang CF10 ay karaniwang mas madaling iproseso sa mas manipis na mga istraktura ng pelikula. Ang mas mababang lagkit ng pagkatunaw nito ay sumusuporta sa mas mahusay na daloy sa panahon ng pag-cast, habang ang materyal ay nagpapanatili ng medyo higit na flexibility at tigas.
Nagbibigay ang CF20 ng mas balanseng kumbinasyon ng pagpapalakas at pagganap ng pagproseso. Maaari itong isaalang-alang kapag ang isang application ay nangangailangan ng pinahusay na higpit at wear resistance nang hindi direktang lumilipat sa mas mataas na brittleness na nauugnay sa CF30.
Ang CF30 ay nag-aalok ng mas malakas na reinforcement, ngunit ang mas mataas na carbon fiber loading nito ay nagpapataas ng pagkatunaw ng lagkit at ginagawang mas mahirap ang matatag na produksyon ng mga ultra-manipis na pelikula. Tinutukoy ng impormasyon ng produkto ang praktikal na kapal ng produksyon na hindi bababa sa 0.25 mm para sa gradong ito.
Para saCarbon Filled PEEK Film, ang naaangkop na grado ay dapat mapili ayon sa kinakailangang kapal, mga kondisyon ng baluktot, mekanikal na pagkarga, thermal performance at pangalawang paraan ng pagproseso.
Binabago ng carbon fiber reinforcement hindi lamang ang mga natapos na katangian ng materyal kundi pati na rin ang paraan ng pag-uugali ng PEEK sa panahon ng extrusion at casting. Habang tumataas ang nilalaman ng tagapuno, tumataas ang lagkit ng natutunaw. Nakakaimpluwensya ito kung gaano kapantay ang pagkalat ng materyal sa pamamagitan ng die at kung paano ito tumutugon sa pagguhit ng tensyon at paglamig.
Sa panahon ng paggawa ng cast-film, ang tinunaw na materyal ay dumadaan sa isang flat die at iginuhit sa mga cooling roller. Ang isang matatag na daloy ng pagkatunaw ay mahalaga para sa pagpapanatili ng pare-parehong kapal at kalidad ng ibabaw. Ang mas mataas na carbon fiber loading ay maaaring gawing mas sensitibo ang proseso sa temperatura, presyon ng extrusion at mga kondisyon ng pagguhit.
Ang hindi pantay na pagpapakalat ng hibla ay maaaring magresulta sa nakikitang mga depekto sa ibabaw, pagkakalantad ng hibla o mga lokal na pagkakaiba-iba sa mga katangian ng materyal. Ang labis na pag-igting sa pagguhit ay maaari ding mag-ambag sa mga bitak, pitting at iba pang mga depekto sa pelikula, lalo na kapag nagpoproseso ng mas mataas na mga formulation.
Ang pagpilit at paglamig ay maaaring mag-iwan ng natitirang stress sa loob ng pelikula. Kapag ang materyal ay pagkatapos ay die-cut, ang mga stress na ito ay maaaring ilabas nang hindi pantay, na nagiging sanhi ng hiwa na bahagi upang mabaluktot o mag-warp. Ang oryentasyon ng carbon fiber ay maaaring mag-ambag sa iba't ibang pag-uugali ng pag-urong sa direksyon ng makina at nakahalang direksyon.
Ang gradient cooling, controlled drawing tension at annealing ay kabilang sa mga prosesong hakbang na ginagamit upang mabawasan ang mga panganib na ito. Gayunpaman, ang mga paggamot na ito ay maaaring magaan ang likas na materyal na anisotropy sa halip na ganap na alisin ito.
Ang pangunahing dahilan ng pagdaragdag ng carbon fiber ay upang baguhin ang pagganap ng PEEK matrix. Ang ilang mga katangian ay partikular na nauugnay kapag sinusuri ang pelikula para sa pang-industriya na paggamit.
Ang carbon fiber reinforcement ay nagpapataas ng higpit at nakakatulong na higpitan ang thermal deformation. Maaari itong maging kapaki-pakinabang para sa mga precision spacer, manipis na mga bahagi ng istruktura at mga elemento ng sealing na kailangang mapanatili ang kanilang geometry sa ilalim ng mekanikal o thermal loading.
Pinapabuti ng carbon fiber ang paglipat ng init kumpara sa hindi napunong PEEK. Ayon sa ibinigay na data ng materyal, ang natural na PEEK ay may thermal conductivity na humigit-kumulang 0.29 W/(m·K), habang ang CF10 ay umaabot sa 0.5–0.7 W/(m·K) at ang CF30 ay umaabot sa 0.8–1.2 W/(m·K).
| materyal | Thermal Conductivity |
|---|---|
| Likas na SILIP | Tinatayang 0.29 W/(m·K) |
| CF10 SILIP | 0.5–0.7 W/(m·K) |
| CF30 SILIP | 0.8–1.2 W/(m·K) |
Ang carbon fiber reinforcement ay maaaring mapabuti ang wear resistance at mabawasan ang friction sa angkop na mga sliding application. Ginagawa nitong may kaugnayan ang materyal sa mga pang-industriyang liner, mga layer na nakakabawas ng friction at mga sangkap na lumalaban sa pagsusuot. Ang aktwal na performance ay depende sa contact pressure, surface finish, counterface material at operating condition.
Sa pangkalahatan, binabawasan ng mas mataas na nilalaman ng carbon fiber ang flexibility ng pelikula. Ang CF30, sa partikular, ay mas malutong at maaaring magkaroon ng mga micro-crack sa ilalim ng bahagyang baluktot. Para sa mga application na kinasasangkutan ng paulit-ulit na malaking baluktot o epekto, maaaring mas angkop ang isang mas mababang marka na puno o hindi napunong PEEK.
Ang kumbinasyon ng thermal conductivity, wear resistance at dimensional stability ay gumagawa ng carbon-fiber-filled PEEK film na may kaugnayan sa ilang espesyal na pang-industriyang kapaligiran.
Kabilang sa mga potensyal na aplikasyon ang magaan na shielding layer, high-temperature isolation component at wear-resistant sliding elements. Ang pagpili ng materyal ay dapat isaalang-alang ang temperatura ng pagpapatakbo, panginginig ng boses, pagkakalantad sa radiation at ang mga nauugnay na kinakailangan sa kwalipikasyon.
Ang PEEK film na puno ng carbon-fiber ay maaaring gamitin para sa mga non-wafer-contact insulating liners, mga isolation shims at mga piling sangkap na lumalaban sa pagsusuot sa loob ng vacuum equipment. Ang mga thermal at mekanikal na katangian nito ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa mga kagamitang nakalantad sa mataas na temperatura at paulit-ulit na mekanikal na paggalaw.
Kasama sa mga pang-industriyang aplikasyon ang mga sliding liners, friction-reducing layers, sealing sheets at thermal isolation pad. Ang kinakailangang kapal, flatness, friction behavior at dimensional tolerances ay dapat kumpirmahin ayon sa disenyo ng bahagi.
Ang mga limitasyon sa materyal ay kasinghalaga ng mga potensyal na aplikasyon. Ang karaniwang chopped-carbon-fiber-filled PEEK film ay hindi dapat piliin para sa bawat kapaligiran.
● Hindi ito kapalit para sa nakalaang ESD-controlled na materyal kung saan kinakailangan ang matatag na resistivity sa ibabaw sa loob ng isang tinukoy na hanay.
● Ito ay hindi angkop para sa direktang pakikipag-ugnayan sa mga high-purity na semiconductor na wafer kung saan ang kontaminasyon ng carbon particle ay hindi katanggap-tanggap.
● Dahil sa medyo mataas na brittleness nito, hindi ito angkop para sa mga application na kinasasangkutan ng paulit-ulit na malaking baluktot.
● Ang opaque na itim na hitsura nito ay hindi nakakatugon sa mga kinakailangan sa transparent-film.
● Hindi ito dapat gamitin sa mga kapaligirang kinasasangkutan ng malakas na oxidizing media na maaaring umatake sa PEEK matrix.
Para saCarbon Filled PEEK Film, ang pagiging angkop ng aplikasyon ay dapat suriin gamit ang aktwal na mga kondisyon sa pagpapatakbo sa halip na pangalan ng materyal o porsyento ng carbon fiber lamang.
Ang pare-parehong pagganap ng materyal ay nangangailangan ng kontrol sa buong proseso ng produksyon. Ang nilalaman ng carbon fiber, kahalumigmigan, haba ng hibla, kapal at panloob na stress ay maaaring makaimpluwensya sa kalidad ng natapos na pelikula.
Maaaring suriin ang mga papasok na compounded pellets para sa moisture content, pag-load ng carbon fiber at nananatiling haba ng fiber. Nakakatulong ang mga inspeksyon na ito na matukoy ang mga pagkakaiba-iba ng materyal bago magsimula ang pagpilit.
Ang pagsubaybay sa kapal at pag-inspeksyon sa ibabaw ay nakakatulong na matukoy ang mga pagkakaiba-iba sa panahon ng pag-cast. Ang mga optical inspection system ay maaaring makakita ng mga nakikitang depekto tulad ng mga itim na spot, pinholes, mga gasgas at nakalantad na mga floating fibers. Maaaring gamitin ang opsyonal na inspeksyon ng X-ray upang i-screen para sa mga naka-embed na metal na particle kung saan tinukoy.
Maaaring kabilang sa natapos na inspeksyon ng produkto ang pagsukat ng dimensyon, pagsusuri sa ibabaw, pagsusuri ng cross-sectional, pagsubok sa mekanikal at pagsusuri ng thermal-property. Makakatulong din ang mga die-cut warpage na pagsusuri na masuri ang pag-uugali ng natitirang stress pagkatapos ng pangalawang pagproseso.
Ang mga kontrol na ito ay partikular na mahalaga para sa mga aplikasyon ng katumpakan kung saan ang film flatness, kapal ng consistency at mekanikal na katangian ay nakakaapekto sa pagganap ng natapos na bahagi.
Guangzhou Ideal Plastic Technology Co., Ltd.ay nag-ulat na nagsimula itong gumawa ng carbon fiber filled PEEK film noong 2014. Sinasaklaw ng mga nakasaad na kontrol sa produksyon nito ang papasok na inspeksyon ng materyal, online na pagsubaybay at pagsubok sa laboratoryo ng natapos na produkto. Nagbibigay din ang kumpanya ng mga serbisyo ng slitting, laminating at die-cutting para sa mga naaangkop na detalye ng pelikula.
A: Ang mga marka ay higit sa lahat ay naiiba sa carbon fiber loading at ang resultang balanse ng rigidity, wear resistance, thermal conductivity, toughness at processability. Nag-aalok ang CF10 ng mas mahusay na flowability at toughness, nagbibigay ang CF20 ng balanseng kumbinasyon ng mga katangian, at naghahatid ang CF30 ng mas mataas na reinforcement na may mas hinihinging mga kinakailangan sa pagproseso.
A: Ang warpage ay nauugnay sa natitirang panloob na stress mula sa extrusion at paglamig, pati na rin ang anisotropic shrinkage na dulot ng carbon fiber orientation. Ang pagsusubo at kinokontrol na paglamig ay maaaring mabawasan ang panganib, bagama't hindi nila ganap na maalis ang likas na materyal na anisotropy.
A: Hindi naman. Maaaring may semiconductive na katangian ang karaniwang chopped-carbon-fiber-filled na PEEK film, ngunit maaaring mag-iba-iba ang resistivity nito sa isang malawak na hanay. Ang mga application na nangangailangan ng kontroladong pagganap ng ESD ay dapat gumamit ng nakalaang ESD-grade na materyal na may na-verify na data ng pagsubok sa kuryente.
A: Ang CF30 ay may mas mataas na matunaw na lagkit at mas malutong kaysa sa mga markang mababa ang laman. Tinutukoy ng nakasaad na gabay sa produksyon ang maaasahang paghahagis sa mga kapal na 0.25 mm pataas. Ang mga mas manipis na aplikasyon ay dapat suriin kasama ng tagagawa bago ang pagtutukoy.
A: Maaaring kabilang sa inspeksyon ang moisture testing, carbon fiber content analysis, fiber-length na pagsusuri, online na pagsubaybay sa kapal, inspeksyon sa ibabaw, dimensional na pagsukat, mekanikal na pagsubok, thermal testing at die-cut warpage evaluation.
A: Ibigay ang kinakailangang grado ng carbon fiber, kapal ng pelikula, lapad, haba ng roll o mga sukat ng sheet, mga kinakailangan sa ibabaw, paraan ng pagproseso at nilalayon na aplikasyon. Ang temperatura ng pagpapatakbo, mekanikal na pag-load at mga kinakailangan sa kuryente ay dapat ding tukuyin kung saan nauugnay.
Ang carbon fiber reinforcement ay lumilikha ng mga bagong posibilidad para sa PEEK film sa mga application na nangangailangan ng higit na higpit, pinahusay na paglipat ng init at mas mahusay na pag-uugali ng pagsusuot. Kasabay nito, binabago ng nilalaman ng tagapuno ang flexibility ng materyal at mga katangian ng pagmamanupaktura. Samakatuwid, dapat pumili ng angkop na grado sa pamamagitan ng pagbabalanse ng pagganap ng aplikasyon sa katatagan ng pag-cast at mga kinakailangan sa pagproseso sa ibaba ng agos.
