精密塑膠加工和原型製作 Torlon PAI、Vespel PI、 PEEK 和其他超高性能聚合物

Drake 在熔融加工和精密 CNC 加工先進聚合物方面擁有數十年的經驗，使 Drake 對這些材料在不同生產條件下的行為有深入的瞭解。 我們將這些知識用於優化這些特殊材料的性能和品質，無論是在我們的可加工型材中，還是在我們最先進的塑膠加工設施中生產的每個精密部件中。

加工和加工超高性能塑料的專業知識

Drake 瞭解如何在由先進熱塑性塑膠加工而成的精密部件中獲得最高水準的性能和品質。 在某種程度上，這種專業知識與我們通過將這些材料擠出到我們加工操作中的毛坯形狀中學到的知識有關。 多年來，我們開發了擠出技術，可避免降解，管理纖維取向並最小化外傾角;有助於高品質加工和加工零件性能的因素。 在擠壓形狀中，材料屬性在線性尺寸和橫向尺寸之間略有不同。 這在玻璃纖維或碳纖維增強聚合物配方中尤為明顯。 我們對先進熱塑性塑膠在棒材、板材或無縫管中的性能行為的瞭解有助於我們確定加工元件的最佳方式，以實現最佳的尺寸控制和使用性能。

我們的業績記錄建立在數百萬個機加工零件的基礎上，這些零件由未填充、纖維增強、軸承和耐磨等級的超高性能聚合物生產，包括：

  • Torlon PAI
  • 威格斯 PEEK
  • 威格斯 HT PEK
  • KetaSpire聚PEEK醚酮
  • KetaSpire 高溫 PEEK XT
  • AvaSpire PAEK
  • 日月潭 R-4 PPS
  • 愛德華王子島
  • 維斯佩爾·皮
  • Celazole PBI
  • 高強度複合材料
  • 特種聚合物配方

應用開發支援：材料選項、原型製作和測試

許多客戶來找我們，對他們需要什麼進行一般描述。 我們的支援團隊可以確定最佳材料選項，並提供驗證零件性能的工具：

  • 選材： Drake 的工程師在 Torlon PAI、 PEEKRyton PPS、Ultem PEI、Vespel PI 和其他用於各種苛刻環境的超高性能熱塑性塑膠中擁有廣泛的應用知識。 他們在機加工部件方面的經驗包括石油和天然氣和化學加工、航空航太和國防、電氣和電子、半導體製造、醫療和其他高科技和嚴酷服務行業。
  • 全面的申請審查： 在生產之前，客戶通常依賴 Drake 的深厚經驗，不僅可以在材料和等級方面提供指導，還可以定義影響性能的其他關鍵因素。 例如，為由玻璃纖維或碳纖維增強型材製成的零件定義最佳纖維取向可能會對元件的強度和耐用性產生重大影響。 Drake還提供退火、后固化和表面處理方面的專業知識，所有這些都可以提高使用性能。
  • 成型： 一旦確定了設計和材料，我們的加工團隊就可以提供 Torlon PAI、Vespel PI、 PEEKRyton PPS、Ultem PEI 和其他先進聚合物的精密原型零件，以在實際的最終使用操作環境中驗證元件的性能。
  • 測試和驗證： Drake 的差示掃描量熱法 （DSC） 可以在需要時説明對材料進行熱表徵。 此外，我們的機械測試實驗室的服務可用於評估機械性能，包括拉伸強度和伸長率，拉伸和彎曲模量以及抗壓強度等

精密 CNC 加工：一流的技術

加工 Torlon PAI、Vespel PI、 PEEKRyton PPS、Ultem PEI 和其他先進塑膠需要高素質的工具和多年的經驗，才能在成品零件中實現材料的最大性能和所需的公差。 Drake 對機床的積極投資和我們技術嫻熟的機械師兼程式師確保我們保持領先的設備和技術，以提供客戶所期望的品質和一致性。 同時，我們的投資計劃確保我們在服務和交付方面堅持以客戶為中心的高標準。

投資以保持在技術和服務方面的領先地位

為了支持我們對品質、一致性和生產力的高標準，我們採用最新的機床，包括 5 軸 CNC 銑削、配備動力工具的車床，並專門使用 PDC 工具來提供最佳的表面光潔度和最嚴格的公差。

我們的投資重點也非常重視可靠的服務和交付。 產能規劃很大程度上取決於與客戶在原始設備生產計劃以及維護和更換週期方面的密切合作。 它還建立在承諾的基礎上，即確保客戶在計劃外但典型的緊急需求中所需的周轉時間。

Drake 的車間質量思維方式

參觀 Drake 機械加工業務的客戶經常評論說我們的設施是他們見過的最乾淨的設施。 這是在我們的整個運營過程中對品質的常規關注以及我們熟練的機械師對他們的工作和工作場所的自豪感的直接結果。

原型製作和測試

客戶經常需要原型零件進行裝配和完成或測試和評估。 Drake裝備精良，可以在全面生產之前快速、經濟地提供機加工原型。 此外，在設計允許的情況下，客戶可以利用 Drake 的能力對機加工材料試樣或從實際零件中取出的樣品進行物理性能測試。

加工后服務和能力

Drake 提供一系列服務和功能，以滿足各種行業合規標準和客戶對機加工部件的特定要求：

  • 激光蝕刻
  • 特種塗料
  • 精密加工的定製飾面
  • 由指定材料加工而成的ASTM試樣
  • ASTM機械性能檢測
  • CT掃描以驗證零件的完整性
  • CMM：三座標測量機零件檢測
  • 後退火和固化以優化零件性能
  • 超聲波清洗、特種包裝
    • 符合 AS9146 的異物碎屑 （FOD） 控制
    • 符合特定ASTM或行業標準的特殊包裝
  • 每個零件的批次和批次可追溯性
  • 材料和工藝認證

機加工零件的后固化和退火選項

Torlon PAI零件的后固化機加工

所有 Drake Torlon PAI 可加工型材都經過我們的後固化工藝，以充分發揮其性能潛力。 我們的後固化方案使 Torlon PAI 的典型核心 Tg（玻璃化轉變溫度）中點值達到 540°F （282°C）。 在後固化過程中，PAI聚合物鏈延伸並優化了材料的韌性、耐磨性和機械性能。 然後，這些高性能水準被固有在由 Drake 的 Torlon PAI 棒、板和無縫管加工而成的零件中。

一些應用受益於加工后的二次后固化。 再固化可恢復在高固化溫度下在Torlon PAI形狀上形成的亞胺化外層或“皮膚”。 該外層優化了耐磨性和耐化學侵蝕性，這對於在惡劣服務環境中使用的機加工部件來說是一個好處。

為了支持這些應用，Drake Plastics經常與客戶協商，以推薦，測試和提供由庫存形狀加工的重新固化的Torlon PAI零件。 與零件的其他關鍵屬性一樣，重新固化成為圖紙或零件規格的一部分，以確保可靠性和一致的性能。

由 PEEK 和其他先進聚合物加工而成的退火零件

Drake 對其擠出的毛坯形狀進行退火，以最大限度地減少聚合物在加工過程中從熱熔相快速變為環境溫度時發生的內應力。 在退火過程中，零件或形狀被加熱到遠高於其Tg的溫度，在此該溫度下，聚合物鏈可以相互移動，從而放鬆加工過程中引起的應力。 然後，它非常緩慢和均勻地冷卻，提供低應力部件，這些部件堅韌且能夠保持非常精確的尺寸。

Drake可根據要求提供由先進聚合物加工而成的零件的定製退火。 它可用於實現特定的結晶度目標或高精度的尺寸控制，這對於具有特別厚或不同橫截面的零件有時是必要的。

注意： Torlon PAI 擠出型材始終是後固化的，而不是退火的。 為了使退火有效，必須在聚合物的Tg（玻璃化轉變溫度）上進行退火。 這使得聚合物鏈鬆弛，從而轉化為減少應力。 將 Torlon PAI 加熱到其 Tg 上而不有變形或起泡的風險是不可能的。 將Torlon PAI加熱到500F/260C的后固化溫度對減少應力的影響很小，因為它的Tg甚至更高。 因此，Drake Plastics採取了極端措施來最大限度地減少我們擠出的Torlon PAI型材中的應力。 我們精確控制的工藝對於生產具有盡可能小應力的形狀至關重要，因為在生產後無法有效緩解應力.

從機械加工到成型的經濟高效的過渡

當機加工零件的生產數量顯著增加，但仍低於證明注塑模具的精密公差水準時，模製毛坯或近凈形狀，然後進行精加工，可以作為高效、節省成本的下一步。 因為它們只是近似零件的實際尺寸，所以它們可以在低成本的注塑模具中生產，然後加工成指定的零件尺寸。 材料損失的減少與低成本模具相結合，與棒材或板材加工相比，可以帶來更具成本效益的選擇。

欲瞭解更多資訊：請聯繫 Drake 瞭解您的零件設計和數量要求。

精密加工醫療和生物相容性材料

生命科學行業的客戶經常選擇Drake Plastics來加工其專用醫療材料，用於必須滿足生物相容性要求的元件。 我們嚴格的品質管理協定包括這些關鍵應用所需的製造程式、可追溯性和一致性檔。 在這種情況下，客戶提供由專門的生物相容性材料生產商為他們製造的毛坯形狀。 一個例子涉及一個客戶，該客戶向Drake Plastics提供由Victrex LLC的生物相容性Invibio® PEEK製成的毛坯形狀，用於精密CNC加工成植入式縫合錨。

航空航太業的品質標準適用於所有生產

Drake Plastics的品質管理體系通過了全球航空航天標準 AS9100D（2016）以及ISO 9001：2015的認證。 無論行業如何，我們都將這些嚴格的要求應用於機加工零件和我們製造的所有其他產品。 我們能夠滿足這些標準的關鍵因素是我們的加工團隊的經驗和動力，在所有生產、精加工和服務操作中實現盡可能高的品質。 我們通過投資最佳檢測技術來支持他們的承諾，包括：

  • CT掃描
  • 光學比較器
  • 表面光潔度檢測設備
  • CMM（三座標測量機）
  • DSC 熱表徵
  • Instron 3369 萬能試驗機
    • 拉伸、伸長率、彎曲和壓縮測試

認證： 無論聚合物成分如何，所有產品均可免費獲得合格證書。 此外，還可收取合理的實驗室費用進行特殊檢測。

客戶支援 – 全球機械車間

我們為作為全球加工客戶的型材供應商的工作關係感到自豪，這些客戶致力於用我們的超高性能聚合物型材生產零件。 我們為這些世界一流的公司提供加工指南、精密毛坯和無心接地棒以及與我們供應的產品相關的技術資訊。 如需推薦您所在地區的優秀塑膠機械車間或具有特定能力的車間，請 諮詢 DRAKE。

Drake作為定製材料開發合作夥伴

公司經常作為開發合作夥伴與我們秘密合作，使用他們自己的專有材料成分生產原型和測試零件。 我們對加工和加工特性的反饋有助於微調配方，以提高可加工性並增強成品零件的性能。 我們還提供零件生產支援，以幫助這些公司推出新產品和系統，這些產品和系統採用了由其特殊材料製成的關鍵元件。

機械加工案例研究

考慮以下示例，說明 Drake 如何將其團隊和技術投入工作，以幫助客戶解決問題並提高零件性能和可靠性：

案例研究：優化製造方法

解決雪地摩托 CVT 離合器滾輪故障

案例研究：零件取向的重要性

航空航太領域設備的高負載

案例研究：保持臨界公差

壓裂球的性能和可靠性

案例研究：機加工表面處理如何影響性能

對性能和零件性能的影響

案例研究：從機械加工過渡到注塑成型

在更具成本效益的零件上採取主動