CF/PEEK-Sternrad (Einschneckenverdichter)

Das Sternrad ist eine der Kernkomponenten eines Einschraubenkompressors und dient in erster Linie als Dichtung. Das CF/PEEK-Verbundsternrad besteht aus PEEK-Harz, das mit hochfesten, verschleißfesten Kohlenstofffasern verstärkt ist. Es behebt die Verformungs- und Verschleißprobleme, die bei Materialien wie PEEK5600CF30 oder anderen Polyesterwerkstoffen in Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen häufig auftreten. Im Vergleich zu PEEK5600CF30 verbessert das CF/PEEK-Sternrad die Lebensdauer erheblich und reduziert wirksam Probleme wie vergrößerte Spalte zwischen Schnecke und Sternrad, erhöhte Leckage, schnellen Luftstromabfall und höheren Energieverbrauch, die durch Verschleiß im Laufe der Zeit verursacht werden.

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Bei der Verwendung von Sternrädern aus Stahl erfordert deren hoher Wärmeausdehnungskoeffizient einen größeren Spalt zwischen Sternrad und Schnecke, was zu höherer Leckage, verringerter Effizienz und möglichem Verklemmen führt, was schwere Ausfälle zur Folge haben kann. Umgekehrt verschleißen Sternräder aus allgemeinen Verbundwerkstoffen unter Scherkräften und mechanischer Reibung während des Betriebs schnell, was zu erhöhter interner Leckage, verringerter Effizienz, häufiger Wartung, größerer Arbeitsintensität und höheren Wartungskosten führt.

PEEK weist als typisches Hochleistungs-Thermoplastharz hervorragende Eigenschaften auf. In Kombination mit Endlos-Kohlenstofffasern werden die Stärken beider Materialien synergetisch genutzt, was zu einer überlegenen Gesamtleistung führt. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften werden thermoplastische CF/PEEK-Verbundwerkstoffe mit Endlos-Kohlenstofffasern in der Luft- und Raumfahrt, der Medizin, der Automobilindustrie und anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt. Dieses Material ist derzeit ein Forschungsschwerpunkt von Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen.

Vorteile von Sternrädern aus CF/PEEK-Verbundwerkstoff mit Endlos-Kohlenstofffasern

Geringe Geräusch- und Vibrationsentwicklung: CF/PEEK-Sternräder arbeiten leise und mit minimaler Vibration.
Hohe Festigkeit und Zähigkeit: CF/PEEK bietet eine hervorragende Schlagfestigkeit, vergleichbar mit oder besser als Aluminiumlegierungen.
Verschleißfestigkeit und Selbstschmierung: CF/PEEK weist eine hohe Verschleißfestigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf, selbst bei Temperaturen bis zu 250°C.
Formstabilität: CF/PEEK hat eine hervorragende Formstabilität, bessere Luftdichtheit, geringe Wärmeausdehnung und ein reduziertes Risiko des Verklemmens.
Verlängerte Lebensdauer: CF/PEEK-Sternräder halten länger und reduzieren die Wartungshäufigkeit.
Geringe Feuchtigkeitsaufnahme: CF/PEEK hat eine hervorragende Hydrothermalbeständigkeit und behält auch bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit gute mechanische Eigenschaften.

Vorteile von PEEK-Zahnrädern

In allen Branchen wächst die Nachfrage nach Hochleistungs- und Hochpräzisionszahnrädern, die auch unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen zuverlässig sind…Daher ist PEEK eine zuverlässige Wahl.

Im Vergleich zu Metallzahnrädern bieten PEEK-Zahnräder eine Reihe von Leistungsvorteilen: 70 % weniger Gewicht; 80 % Reduzierung der Trägheit; NVH (Noise, Vibration & Harshness) wird um 3 dB reduziert, das bedeutet eine Reduzierung um 50 %; chemische Korrosionsbeständigkeit, gute Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen.

◆ Lange Lebensdauer
◆ Geringer Energieverbrauch
◆ Geringes Gewicht
◆ Geringe Geräuschentwicklung

Hochtemperaturbeständigkeit

Die Langzeitanwendungstemperatur gemäß US-UL-Zertifizierung beträgt 260 ℃. Selbst bei einer Temperatur von bis zu 300 ℃ können noch gute mechanische Eigenschaften aufrechterhalten werden.

Verschleißfestigkeit

PEEK-Polymer und seine Verbundwerkstoffe weisen in vielen extrem rauen Anwendungsumgebungen wie hoher Temperatur, hoher Belastung und starker Korrosion eine gute Verschleißfestigkeit auf.

Selbstschmierend

Mit niedrigem Reibungskoeffizienten ermöglicht es eine ölfreie Schmierung und kann über lange Zeit in Medien wie Öl, Wasser, Dampf, schwacher Säure und Lauge arbeiten.

Korrosionsbeständigkeit

Unlöslich in gängigen Lösungsmitteln, weist es eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber verschiedenen organischen und anorganischen chemischen Reagenzien auf.

Hohe Festigkeit

Weist eine gute mechanische Festigkeit unter Kunststoffen auf. Es besitzt außerdem eine hohe Steifigkeit und Oberflächenhärte.

Leicht zu verarbeiten

Teile können direkt im Spritzgussverfahren verarbeitet werden. Nachbearbeitungen wie Drehen, Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden, Kleben und Ultraschallschweißen können durchgeführt werden.

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PEEK-Zahnrad-Bearbeitungsausrüstung

PEEK-Zahnräder, die durch spanende Bearbeitung und Spritzgussverfahren hergestellt werden, sind aufgrund ihrer vielen Eigenschaften und Vorteile weit verbreitet. Um den Bedarf der Kunden an PEEK-Zahnradprodukten besser zu decken, hat unser Unternehmen mehrere CNC-Wälzfräsmaschinen angeschafft. Der spezifische Bearbeitungsbereich ist wie folgt:

Derzeit können Geradverzahnungen und Schrägverzahnungen mit einem Modul zwischen 0,5-5,08, einem Durchmesser von 200 mm und einer Höhe von 155 mm bearbeitet werden. Es können PEEK-Geradverzahnungen, PEEK-Schrägverzahnungen, PEEK-Kettenräder, PEEK-Schneckenräder, PEEK-Passfederverzahnungen usw. sowie PEEK-Produkte mit Zahnnuten am Umfang bearbeitet werden. Wenn die bearbeiteten Zahnräder zum Transport von Flüssigkeiten verwendet werden, kann die Durchflussrate innerhalb von plus oder minus 0,025 l/min liegen.

Anwendungsfall für PEEK-Zahnräder

PEEK-Zahnräder können im Spritzgussverfahren hergestellt werden und bieten daher im Vergleich zu traditionellen Materialien viele Vorteile in Bezug auf Design, Verarbeitung und Leistung. Die inhärente Designfreiheit des PEEK-Formgebungsverfahrens gewährleistet eine effizientere Zahnradfertigung. PEEK kann zur Herstellung von Innenzahnrädern, Zahnradsätzen, Schneckenrädern und anderen Produkten verwendet werden. PEEK-Zahnräder haben breitere Anwendungsperspektiven als traditionelle Zahnräder. Daher fördern PEEK-Materialien die Entwicklung von Zahnrädern hin zu höheren Belastungen und der Übertragung größerer Kräfte.

Der Haupttrend in der heutigen Industrie besteht darin, Leistung und Effizienz zu steigern, Gewicht zu reduzieren und Miniaturisierung zu erreichen, während gleichzeitig die Kosten gesenkt werden. Bei Zahnradanwendungen suchen Ingenieure nach neuen Materialien, um bestehende metallische Materialien zu ersetzen oder typische Polymerlösungen zu perfektionieren, um die hohen Leistungsanforderungen zukünftiger Systeme zu erfüllen. Da immer verschiedene Arten von Belastungen gleichzeitig auftreten, müssen die Zahnräder mehrere komplexe Anforderungen erfüllen. Der ordnungsgemäße Betrieb von Zahnrädern hängt von guten Reibungs- und mechanischen Eigenschaften, Beständigkeit gegen aggressive Medien, Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit sowie Maßgenauigkeit ab.

Polyetheretherketon (PEEK) ist eine neue Art von Hochleistungs-Spezialkunststoff, der seit mehr als 30 Jahren hergestellt und verwendet wird.