عندما يتعلق الأمر بمعالجة البلاستيك عالي الأداء، يفكر الناس عمومًا في تصنيع PEEK (بولي إيثر إيثر كيتون) CNC وتصنيع PEI CNC. في المقالة السابقة، تحدثنا عن نظرة خاطفة CNC بالقطعتتحدث مقالة اليوم بشكل أساسي عن تصنيع الآلات CNC باستخدام PEI (Ultem). جزيرة الأمير إدوارد (Ultem) هي مادة بلاستيكية حرارية عالية الأداء ذات قوة ميكانيكية عالية وصلابة عالية وقابلية معالجة جيدة، مما يجعلها مادة المعالجة المفضلة للعديد من تطبيقات الصناعة.
ما هو PEI(Ultem)؟
PEI هو اختصار لبولي إيثير إيميد المعروف أيضًا باسم Ultem. وهو بوليمر ترموبلاستيكي يتميز بأدائه الفائق، نظرًا لقوته واستقراره الحراري وقدرته على تحمل مجموعة واسعة من المواد الكيميائية. تعد صناعات الفضاء والسيارات والإلكترونيات والأجهزة الطبية من بين الصناعات التي تستخدم Ultem. كما يتم تصنيع Ultem باستخدام الحاسب الآلي الرقمي، نظرًا لخصائصه الميكانيكية الممتازة وقدرته على إنشاء هياكل معقدة.
خصائص ألتيم
قوة الشد
من المعروف أن مادة Ultem تتمتع بقوة شد عالية، حيث تصل إلى حوالي 110 ميجا باسكال. وهذا يمكّن أجزاء Ultem من الحفاظ على سلامة البنية مع التعرض لتأثيرات الجاذبية بالإضافة إلى الحفاظ على قوة الانحناء وقوة التأثير.
الاستقرار الحراري
تتمتع مادة Ultem بقدرة عالية على التمدد الحراري، حيث يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى حوالي 217 درجة مئوية. وإلى جانب الصلابة، يضمن هذا بقاء مادة Ultem سليمة بشكل موثوق تحت التعرض لدرجات حرارة عالية.
مقاومة كيميائية
تتمتع أجزاء Ultem بمقاومة قوية للأحماض والقواعد والمذيبات العضوية. تسمح هذه الخاصية لأجزاء Ultem بتحمل البيئات القاسية دون التعرض للتدهور.
الاستقرار الأبعاد
تُعرف قدرة Ultem على الاحتفاظ بشكلها تحت الاستخدام طويل الأمد بالإضافة إلى التقلبات السريعة في درجات الحرارة بالاستقرار البعدي.
مقاومة اللهب والشفافية
تتحد شفافية مادة Ultem مع قدرتها على إطفاء الحرائق ذاتيًا. ويمكن استخدامها حيثما تكون هناك حاجة إلى خصائص مقاومة اللهب وكذلك حيث تكون هناك حاجة إلى الشفافية البصرية.
ما هي درجات Ultem؟
ار بي تي 2100 LF
يُعد Ultem RPT 2100 LF من الدرجة منخفضة الاحتكاك من Ultem والمصممة للتطبيقات التي تتطلب تقليل التآكل وتحسين التزييت. ونظرًا لمتانته المحسنة، فهو مثالي للأجزاء الميكانيكية التي تعمل في ظروف الانزلاق أو الحركة، مثل المحامل أو التروس.
أولتم 1000
Ultem 1000 هو نوع قياسي من Ultem يتميز بقوة عالية وثبات حراري. يستخدم غالبًا في مجال الفضاء والإلكترونيات.
أولتم 2100
يتميز Ultem 2100 بمقاومة متزايدة للتأثيرات مقارنة بـ Ultem 1000، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب المتانة في ظل ظروف الضغط العالية.
أولتم 2300
Ultem 2300 هو نوع معزز من Ultem يجمع بين الخواص الميكانيكية المحسنة والقوة العالية مع مقاومة ممتازة للحرارة. غالبًا ما يتم استخدامه في التطبيقات الصناعية الأكثر تطلبًا حيث تتعرض الأجزاء للإجهاد الميكانيكي ودرجات الحرارة المرتفعة.
أولتم 4000
Ultem 4000 هو نوع شفاف من Ultem يحتوي على ألياف زجاجية وحشوات مسحوق PTFE وجرافيت لزيادة مقاومته للتآكل والعمل كمواد تشحيم داخلية. وهو مناسب لأغلفة المعدات الإلكترونية والملحقات الشخصية.
مقارنة خصائص درجات Ultem
الممتلكات | ار بي تي 2100 LF | أولتم 1000 | أولتم 2100 | أولتم 2300 | أولتم 4000 |
قوة الشد، العائد (MPa) | 110-120 MPa | 90-100 MPa | 95-105 MPa | 95-105 MPa | 95-105 MPa |
استطالة عند الكسر (٪) | 5-10٪ | 6-10٪ | 5-8٪ | 5-8٪ | 6-10٪ |
صلابة (روكويل م) | 120-130 | 120-130 | 120-130 | 120-130 | 120-130 |
درجة حرارة انحراف الحرارة (درجة مئوية) | 205 درجة مئوية | 217 درجة مئوية | 215 درجة مئوية | 215 درجة مئوية | 215 درجة مئوية |
درجة حرارة انتقال الزجاج (درجة مئوية) | 200 درجة مئوية | 217 درجة مئوية | 216 درجة مئوية | 217 درجة مئوية | 217 درجة مئوية |
ما هي طرق تصنيع الآلات CNC PEI (Ultem)؟
نشر جزيرة الأمير إدوارد
إن عملية قطع PEI (Ultem) هي عملية قطع صفائح أو كتل كبيرة من المواد إلى قطع أصغر وأكثر قابلية للاستخدام. بشكل عام، يتم استخدام شفرة كربيد عالية السرعة لتحقيق قطع نظيفة. أثبتت عملية القطع أنها مفيدة عندما يتعلق الأمر بتحضير مخزون Ultem لعمليات تصنيع أخرى، ومع ذلك، يجب توخي الحذر في شكل إدارة الحرارة أثناء عملية القطع حتى لا تتدهور المادة.
الحفر في جزيرة الأمير إدوارد
تتطلب عملية حفر PEI اهتمامًا دقيقًا بسرعة القطع ومعدلات التغذية لتجنب ذوبان المادة. ومن الضروري استخدام رؤوس حفر حادة وعالية الجودة مصنوعة من الكوبالت أو الكربيد لإنتاج ثقوب نظيفة دون تسخين مفرط. علاوة على ذلك، يتم استخدام سائل التبريد أو النفخات الهوائية للحفاظ على درجات حرارة منخفضة في منطقة الحفر وكذلك منع حدوث التشققات.
طحن جزيرة الأمير إدوارد
عند طحن PEI، من الضروري استخدام طرق تصنيع معقدة لإنشاء ميزات مثل الخطوط والجيوب والفتحات. تتطلب كل من قوة المادة واستقرارها الحراري سرعات طحن دقيقة وقواطع نهائية عالية الجودة. من المهم استخدام أنظمة التبريد لمنع ارتفاع درجة الحرارة من ماكينات CNC، ويجب تغيير أدوات القطع كثيرًا للحفاظ على الدقة ونعومة السطح.
تحويل جزيرة الأمير إدوارد
عند تحويل البولي إيثيلين إيثيلين، يجب تدوير المادة على مخرطة، ثم يتم استخدام أداة قطع للتخلص من المادة. ونظرًا لصلابة مادة Ultem ومقاومتها للتآكل، يتم استخدام أدوات كربيد التنجستن. ويجب فرض أدوات حادة وسرعات قطع بطيئة لتحقيق تشطيب ناعم ومنع المادة من ارتفاع درجة حرارتها.
المشاكل الرئيسية والتقنيات الفعالة في تصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي باستخدام Ultem
المشاكل الرئيسية في تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي Ultem:
1. توليد الحرارة
تتمتع مادة Ultem بنقطة انصهار عالية وتكون عرضة لتراكم الحرارة أثناء التصنيع، مما قد يتسبب في التمدد الحراري أو الانحناء أو حتى ذوبان المادة.
2. جودة السطح
نظرًا لأن مادة Ultem تميل إلى الذوبان أو التشقق عند عدم تصنيعها بشكل صحيح، فمن الصعب تحقيق سطح أملس.
3. تآكل الأدوات
يمكن للطبيعة الكاشطة لـ Ultem أن تؤدي إلى تسريع تآكل الأدوات، خاصةً عند استخدام سرعات قطع أو أدوات غير مناسبة.
4. الهشاشة
على الرغم من قوتها، يمكن أن تكون مادة Ultem هشة إلى حد ما، وخاصة في المقاطع العرضية الرقيقة أو تحت قوى القطع العالية، مما يؤدي إلى التشقق أو الكسر.
5. التحكم في الشريحة
تنتج شركة Ultem رقائق طويلة ولزجة يمكن أن تسد أدوات القطع أو الآلات إذا لم يتم التحكم فيها بشكل صحيح.
6. الاستقرار البعدي
يمكن أن تؤثر حساسية المادة للحرارة على دقة أبعادها إذا لم تتم إدارة التبريد بشكل صحيح.
تقنيات فعالة لتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي باستخدام Ultem
1. اختيار الأداة المناسبة
استخدم أدوات حادة مطلية بالكربيد أو الماس لتقليل الاحتكاك وتآكل الأدوات. يمكن لهذه المواد التعامل مع الطبيعة الكاشطة لـ Ultem بشكل أفضل من الفولاذ عالي السرعة القياسي (HSS).
2. سرعات القطع والتغذية
استخدم سرعات قطع أقل لتقليل تراكم الحرارة، ولكن حافظ على معدلات تغذية متوسطة إلى عالية. تتراوح سرعات القطع النموذجية بين 1,000 و3,000 دورة في الدقيقة مع معدلات تغذية تتراوح بين 0.005 و0.020 بوصة لكل سن.
3. التبريد والتشحيم
استخدم تبريد الهواء أو رذاذ سائل التبريد الخفيف لتبديد الحرارة بشكل فعال. تجنب الإفراط في استخدام سائل التبريد، حيث أن Ultem عبارة عن مادة بلاستيكية حرارية يمكنها امتصاص الرطوبة، مما قد يتسبب في عدم استقرار الأبعاد.
4.إدارة الشريحة
استخدم هندسة الأداة المناسبة مع زاوية ميل عالية وقواطع رقائق مُحسَّنة للمساعدة في إدارة الرقائق الطويلة والرفيعة التي تنتجها شركة Ultem. تعمل مطاحن الطرف الحلزونية العالية على تعزيز إخلاء الرقائق بشكل فعال.
5. التلدين بعد التصنيع
لتخفيف الضغوط المتبقية الناتجة عن التصنيع، ضع في اعتبارك تسخين أجزاء Ultem بعد التصنيع. تتضمن عملية التسخين النموذجية تسخين المادة إلى حوالي 300 درجة فهرنهايت إلى 400 درجة فهرنهايت (150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية) لعدة ساعات، تليها عملية تبريد بطيئة.
الصناعات التي تستخدم أجزاء ألتيم المصنعة
فضاء
- التصميمات الداخلية للطائرات (الألواح والأقواس)
- العلب الكهربائية
- المكونات الهيكلية (الدعامات والمشابك)
- الأجهزة الطبية
سيارات
- أجزاء نظام الوقود (حاقن الوقود)
- مكونات الفرامل (أغطية الفرامل)
- موصلات كهربائية
- الإلكترونيات وشاشات العرض الرقمية
الأجهزة الطبية
- الأدوات الجراحية
- أجهزة التشخيص
- المكونات القابلة للزرع (الغرسات السنية، أغلفة أجهزة تنظيم ضربات القلب)
الإلكترونيات وشاشات العرض الرقمية
- الموصلات
- لوحات الدوائر
- العوازل
الدفاع
- أغلفة الحماية (أغلفة المعدات)
- مكونات الذخائر (أنظمة التوجيه)
- معدات الاتصالات
بضائع المستهلكين
- الأجهزة المطبخية (أجزاء الخلاط، أغلفة الأجهزة)
- المعدات الرياضية (أجزاء الدراجة، الخوذات)
- الأجهزة الإلكترونية المنزلية (أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التحكم عن بعد)
ما هي الاختلافات بين PEEK و Ultem Machining؟
الميزات | نظرة خاطفة (بولي إيثيركيتون) | ألتيم (بولي إيثيريميد) |
الاستقرار الحراري | مقاومة أعلى للحرارة (Tg ~ 143 درجة مئوية) | مقاومة معتدلة للحرارة (Tg ~ 217 درجة مئوية) |
مقاومة كيميائية | مقاومة ممتازة لمجموعة واسعة من المواد الكيميائية | مقاومة جيدة للمواد الكيميائية، ولكنها ليست قوية مثل PEEK |
قوة | قوة شد وصلابة عالية جدًا | قوة عالية، ولكنها أقل قليلاً من PEEK |
التشغيل في الماكينات | أسهل في التصنيع، ولكن هناك حاجة إلى معدلات تغذية أبطأ | أصعب قليلاً في التصنيع، ويتطلب المزيد من العناية |
امتصاص الرطوبة | امتصاص منخفض جدًا للرطوبة | امتصاص رطوبة منخفضة |
عزل كهربي | خصائص عزل كهربائية ممتازة | خصائص العزل الكهربائي جيدة |
التكلفة | عموما أكثر تكلفة | أرخص قليلاً من PEEK |
الاستخدامات | الفضاء، الأجهزة الطبية، السيارات، الإلكترونيات | الفضاء، الأجهزة الطبية، السيارات، الإلكترونيات |
الانتهاء من السطح | يمكن تحقيق تشطيبات سطحية ناعمة بسهولة | قد يتطلب الأمر المزيد من الجهد للحصول على تشطيبات ناعمة |
الوزن | أثقل قليلاً من Ultem | أخف من بيك |
قطع غيار CNC مخصصة من Ultem في EASIAHOME
Ultem عبارة عن مادة بلاستيكية حرارية عالية الأداء توفر قابلية المعالجة والقوة العالية والاستقرار الحراري والكيميائي. في EASIAHOME، نحن متخصصون في تقديم أجزاء Ultem عالية الجودة المصنوعة باستخدام الحاسب الآلي، والمصممة لتلبية المتطلبات الفريدة للصناعات مثل الفضاء والأجهزة الطبية والسيارات والإلكترونيات والمزيد.
س: هل PEI هو نفسه Ultem؟
ج: نعم، PEI (بولي إيثيرميد) وUltem هما نفس المادة بشكل أساسي. Ultem هو الاسم التجاري لـ PEI، الذي تصنعه شركة SABIC. يتم استخدام كلا المصطلحين بالتبادل للإشارة إلى نفس المادة البلاستيكية الحرارية عالية الأداء المعروفة بثباتها الحراري وقوتها ومقاومتها الكيميائية.
س: ما هي التشطيبات السطحية المتوفرة لأجزاء Ultem الآلية؟
ج: يمكن لأجزاء Ultem المصنعة باستخدام الحاسب الآلي تحقيق مجموعة متنوعة من التشطيبات السطحية حسب التطبيق. تشمل الخيارات الشائعة: التشطيبات الميكانيكية، والتشطيبات المطحونة أو المصقولة، والتشطيبات الرملية، وما إلى ذلك.
س: ما هي أنواع آلات CNC الأكثر ملاءمة لتصنيع PEI (Ultem)؟
أ: تعتبر ماكينات CNC ذات المغازل عالية السرعة والإعدادات الصلبة وأنظمة التبريد هي الأنسب لتصنيع البولي إيثيلين. تشمل الآلات الشائعة مطاحن CNC والمخرطات وآلات الحفر المجهزة بأدوات مطلية بالكربيد أو الماس.
س: هل يمكن تصنيع أجزاء PEI (Ultem) وفقًا لتحملات ضيقة؟
ج: نعم، باستخدام تقنيات التصنيع والمعدات المناسبة، يمكن لـ PEI تحقيق تحمّلات دقيقة. وهذا يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية، مثل الأجهزة الطبية ومكونات الطيران.
س: هل تتطلب عملية تصنيع PEI (Ultem) التبريد أو التشحيم؟
ج: نعم، غالبًا ما تكون السوائل المبردة أو النفثات الهوائية ضرورية لتبديد الحرارة أثناء التشغيل. وهذا يمنع تليين المواد أو ذوبانها ويضمن تشطيبًا أنظف.
