Das Sternrad ist eine der Kernkomponenten eines Einschraubenkompressors und dient hauptsächlich als Dichtung. Das CF/PEEK-Verbundmaterial-Sternrad besteht aus PEEK-Harz, das mit hochfesten, verschleißfesten Kohlefasern verstärkt ist. Es löst Probleme wie Verformung und Verschleiß, die bei Materialien wie PEEK5600CF30 oder anderen Polyesterwerkstoffen unter hohen Temperaturen und hohem Druck auftreten können. Im Vergleich zu PEEK5600CF30 verbessert das CF/PEEK-Sternrad die Lebensdauer erheblich und reduziert Probleme wie vergrößerte Spalten zwischen Schraube und Sternrad, erhöhte Leckagen, schnellen Luftmengenverlust und höheren Energieverbrauch infolge von Verschleiß.

Bei der Verwendung von Stahlsternrädern erfordert die hohe Wärmeausdehnungskoeffizient von Stahl größere Spalten zwischen Sternrad und Schraube, was zu höheren Leckagen, geringerer Effizienz und möglichen Blockierungen führt, die schwere Schäden verursachen können. Sternräder aus allgemeinen Verbundmaterialien verschleißen hingegen schnell unter Scherkräften und mechanischer Reibung während des Betriebs, was zu erhöhten internen Leckagen, Effizienzverlusten, häufigen Wartungen, höherer Arbeitsbelastung für das Wartungspersonal und steigenden Wartungskosten führt.

PEEK, ein typisches Hochleistungsthermoplast, weist hervorragende Eigenschaften auf. In Kombination mit kontinuierlichen Kohlefasern werden die Vorteile beider Materialien wirksam miteinander verbunden, was zu überlegenen Gesamteigenschaften führt. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wird CF/PEEK, ein thermoplastisches Verbundmaterial mit kontinuierlichen Kohlefasern, in der Luft- und Raumfahrt, der Medizin, der Automobilindustrie und anderen Bereichen breit eingesetzt. Dieses Material ist derzeit ein Forschungsschwerpunkt von Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen.

Vorteile von CF/PEEK-Verbundmaterial-Sternrädern mit kontinuierlichen Kohlefasern

1. Geringe Geräuschentwicklung und Vibrationen:
   CF/PEEK-Sternräder arbeiten leise und mit minimalen Vibrationen. Die durchdachte Struktur des Einschraubenkompressors sorgt für ein ideales Kraftgleichgewicht, was zu geringen Vibrationen führt. Darüber hinaus tragen die Wasserlubrikation in der Kompressionskammer und das Fehlen von Übersetzungsgetrieben zu einer geringeren Geräuschentwicklung bei.

2. Hohe Festigkeit und Zähigkeit:
   CF/PEEK bietet eine hervorragende Schlagfestigkeit, die mit Aluminiumlegierungen vergleichbar oder besser ist. Die Radial- und Axialkräfte auf die Schraube werden durch Gasdruck automatisch ausgeglichen, während das Planetengetriebe diesen Kräften standhalten muss und daher ausreichende Festigkeit und Steifigkeit erfordert.

3. Verschleißfestigkeit und Selbstschmierung:
   CF/PEEK zeigt auch bei Temperaturen von bis zu 250°C eine hohe Verschleißfestigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten.

4. Hohe Maßstabilität:
   CF/PEEK hat eine hervorragende Maßstabilität, eine bessere Luftdichtheit, einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und ein geringeres Risiko von Blockierungen.

5. Längere Lebensdauer:
   CF/PEEK-Sternräder haben eine längere Lebensdauer und reduzieren die Wartungshäufigkeit. Als Verschleißteil senkt das CF/PEEK-Sternrad die Gesamtkosten um mehr als 50 % im Vergleich zu herkömmlichen inländischen PEEK-kohlenstofffaserverstärkten Sternrädern.

6. Geringe Feuchtigkeitsaufnahme:
   CF/PEEK hat eine hervorragende Feuchte- und Hitzebeständigkeit und behält auch unter hohen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit gute mechanische Eigenschaften bei. Zudem weist es eine hervorragende Hydrolysebeständigkeit auf und ist widerstandsfähig gegen Dampf, Wasser und Meerwasser.

Weitere Anwendungen und Perspektiven für CF/PEEK-Verbundmaterialien mit kontinuierlichen Kohlefasern

1. Unidirektionale Prepreg-Bänder
2. Gewebe
3. Dicke Verbundplatten
4. PEEK-Eckstücke für Flugzeuge
5. Griffe und Zielvorrichtungen für medizinische Geräte
6. Flugzeugsitze (Toray)
7. Fensterrahmen für Flugzeuge
8. Flugzeugtüren
9. Schutzabdeckungen für Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnetmotoren
10. Elektromagnetische Railguns
11. Knochenplatten und -schrauben
12. Sternräder für Kompressoren
13. Flugzeughüllen
14. Flügelvorderkanten
15. Hubschrauberstäbe
16. Raketenstützen
17. Unterwasserrohre
18. Vakuumpumpenblätter
19. Abdeckungen für Analysegeräte
20. Schub- und verschleißfeste Ringe
21. Stative
22. Sichtfensterabdeckungen für Bohrrohre
23. Aufschlussbehälter
24. Wasserstofftanks
25. Raketengehäuse
26. 3D-Druckfilamente