航空航天遇上添加剂:关于 ULTEM (PEI) 您需要了解的一切
ULTEM 塑料简介
高性能塑料聚合物分为两类:热固性塑料和热塑性塑料。热固性聚合物是那些在固化后由于塑料内的化学键而固化成不可逆硬度的聚合物。聚合物以交联模式硬化,即使在极端高温下也不会重新熔化。
ULTEM® 是聚醚酰亚胺 (PEI) 的品牌名称,是为数不多的可在高温下保持其机械完整性的市售无定形热塑性树脂之一。 ULTEM 最初由通用电气塑料部门(现为 SABIC)于 1980 年代初开发,是一种高性能塑料,35 多年来一直是制造业的主要产品。这种材料坚固、耐化学腐蚀和阻燃,易于使用,能够承受极高的温度,同时保持一系列稳定的电气性能。
ULTEM 常用于电路板、眼镜、食品制备和消毒设备的生产,也许最引人注目的是飞机零件,ULTEM 以其强度和耐用性而闻名。继续阅读,了解您需要了解的有关 ULTEM 的所有信息。
使用 ULTEM 打印
ULTEM 易于热成型,并且可以使用熔融沉积建模 (FDM) 进行制造。加热的喷嘴重复遵循设定的刀具路径,一次喷出一层材料,直到产品完全成型。
注射建模是使用 ULTEM 进行制造的另一种快速且经济高效的选择。热塑性塑料颗粒被送入注塑螺杆,熔化并注入模具,冷却硬化,然后通过顶针将完成的零件推出。该工艺非常适合大批量生产统一零件,例如老化插座。
机械规格
ULTEM 从其他高性能聚合物中脱颖而出,因为它经过独特设计,可在极端条件下保持机械稳定性。它可以长时间承受 217°C 以上的温度,并在波动的温度下保持尺寸稳定。它具有固有的阻燃性,并且产生的烟雾极少,其毒性并不比燃烧木材产生的烟雾更毒。
无定形热塑性塑料在与来自食品、酒精、酸、用于维修汽车和飞机的液体以及其他水溶液中的脂肪和油类接触时容易开裂。 ULTEM不仅能抵抗这种条件下的应力开裂,而且还能抵抗紫外线和伽马辐射。
ULTEM 的主要机械规格包括:
- 断裂拉伸强度 (73°F):15,200 psi
- 抗弯强度 (73°F):22,000 psi
- 断裂伸长率 (73°F):60%
- 剪切强度:15,000 psi
- 熔点:426°F
- 易燃性:V-0
- 空气中的介电强度:830 V/mil
这些机械规格仅适用于标准 ULTEM — 规格会因产品的不同品种而异,包括 ULTEM 10%、20% 和 30% 玻璃增强。
ULTEM 和航空航天业
可以理解的是,航空航天工业对零件必须遵守的机械标准和质量法规非常严格。为确保符合美国联邦航空管理局 (FAA) 规定的资格和等效标准,新零件必须经过漫长、严格且昂贵的测试和批准流程。
不幸的是,这些冗长的过程与对更新、更快和更便宜的飞机不断增长的需求不相容。为了满足这一需求,波音和空中客车等行业领导者预计将加快生产时间,同时保持低成本。越来越多的商业航空航天业参与者在增材制造的帮助下正面应对这些挑战——他们可以在这个过程中使用 ULTEM。
ULTEM 是少数获准用于商业航空航天领域的树脂之一。在抗蠕变(材料在重复机械应力下变形和降解的趋势)方面,它击败了可比的热塑性塑料。当与各种燃料、冷却剂和润滑剂接触时,它也能保持良好状态。它的阻燃性确保它符合美国联邦航空局关于可燃性的 25.853 规定。事实上,ULTEM 作为一种可行的防火材料和飞机座套材料已经显示出巨大的前景。
更重要的是,ULTEM 可以帮助飞机公司通过减轻重量来实现其削减成本的目标。例如,LSG Sky Chefs 和 Norduyn 合作开发了一组利用 ULTEM 的超轻型机上手推车。装载这些手推车的完整波音 747 比装载标准手推车的飞机轻 1,650 磅,重量减轻每年可节省约 65,000 美元的燃料。借助 ULTEM,飞机零件制造商不必在强度高或重量轻的聚合物之间做出选择——他们可以两全其美。
为什么选择 ULTEM?
对于制造商来说,打印一种坚固、稳定、轻便、阻燃和耐化学腐蚀、易于加工并具有多种机械性能的产品似乎是一项艰巨的任务。 ULTEM 检查每个框。这种高保真聚合物是各种应用的绝佳选择,从简单的开关到复杂的飞机部件。
ULTEM + 快速半径
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