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PEEK革新齿轮材料,高效传动新时代

发布时间:2024/08/02

齿轮传动作为一种精密、高效、安全且可靠的传动方式,在各个领域中都有着广泛的应用。其工作原理主要依赖于轮缘上的齿,通过两个齿轮之间的连续啮合来传递运动。这种连续运作的特性要求齿轮的材料必须具备足够的强度和硬度,同时表面需要光滑以减少摩擦和磨损。金属材料因其硬度和强度而被广泛使用,但随着技术的发展,PEEK材质齿轮因其优异的耐磨性、抗疲劳性和自润滑性而逐渐受到重视。

 

在现代工业中,齿轮的作用至关重要,无论是传动系统还是转向系统、输送液体系统,齿轮的性能都直接影响着整个系统的效率、稳定性和耐久性。然而,传统的金属齿轮在加工过程中存在加工误差大、造价高、安装难度大、制造周期长等问题,且在日常使用中容易产生较大的摩擦噪音和易损坏。因此,寻找高性能的齿轮材料成为各大行业发展的一大趋势。

 

PEEK(聚醚醚酮)是一种高性能工程塑料,具有许多传统金属材料无法比拟的优势。PEEK材料的耐磨性和轻量化非常出色,这使得用PEEK制作的齿轮在长期使用中损耗极小,从而显著降低了维护成本。此外,PEEK材质的齿轮自带润滑性,无需额外添加润滑剂,这不仅减少了维护的复杂性,还提高了系统的可靠性。

PEEK材料因其优异的性能,逐渐受到越来越多的关注。相比于传统金属材料,PEEK材料制造的齿轮具有以下显著优势:

高耐磨性

PEEK以其优异的高耐磨性能在齿轮应用中脱颖而出,不仅展现出优异的自润滑特性,还能在多种环境下维持较低的磨损率,即便面对高达260MPa的严苛条件,其耐滑动与滚动磨损的能力依然不减,确保了长期使用的稳定性和可靠性。

为了进一步满足高速高负荷部件的严苛需求,君华股份精心推出了PEEK5600SWR粒子及其制品,耐磨量低至PEEK5600CF30的一半,为高负荷部件提供了更为持久且不易断裂的解决方案,确保了设备的长期高效运行。

高强性

PEEK材料以其优异的强度特性脱颖而出,其性能指标显著超越POM,即使在高温环境中,PEEK依然能够保持优异的力学性能。经过碳纤维复合改性的PEEK5600CF30,拉伸强度达到230MPa,是纯PEEK的2倍。

在此基础之上,研发出PEEK5600CF30-GQ高强粒子及产品,不仅继承了PEEK5600CF30原有的耐高温、耐腐蚀、耐摩擦等优势,拉伸强度可以达到更高260MPa,比PEEK5600CF30提升了15%,成为于磁力泵用隔离套等高应力部件的理想之选。

自润滑性

PEEK材料凭借其优异的自润滑特性,显著降低了摩擦与磨损程度,进而减少了不必要的能量损耗与噪音污染,有效延长了齿轮等传动部件的使用寿命,并大幅度削减了后续维护的成本。PEEK齿轮在与对偶齿轮摩擦的瞬间即能形成稳定的转移膜,即便在转移膜逐渐适应并达到稳定摩擦状态的过程中,也能保持这种膜的稳定性,从而确保了摩擦系数的平稳与磨损率的极低水平。

此外,PEEK齿轮还显著减少了润滑油对产品的潜在污染,相较于传统金属齿轮,其运行更为宁静,持久性更佳,为各类机械系统的稳定运行提供了强有力的支持。

耐腐蚀性

PEEK展现出了优异的化学稳定性,其对广泛的有机溶剂、油脂、弱酸及弱碱均展现出非凡的抵抗能力,除了浓硫酸外,PEEK几乎不溶于其他酸碱溶液及有机溶剂之中。其耐腐蚀性能与镍钢相媲美。

不仅如此,PEEK还具备极低的吸水率特性,在23℃下的饱和吸水率仅为0.5%,这一特性确保了其在潮湿环境中的稳定性和可靠性,其出色的耐热水性能更为优异,即使在高达260℃的加压热水或蒸汽环境中,PEEK依然能够保持其优异的性能,充分展现了其作为特种工程材料的独特优势。

轻量化

PEEK材料以其超低的密度(仅为1.3)脱颖而出,显著轻于传统常用金属材料。采用PEEK材料制成的齿轮,相较于金属齿轮,实现了显著的减重效果。这一轻量化优势不仅有助于降低整个设备的总体负荷与惯性,还直接减少了转动惯量,从而提升了扭矩重量比与扭矩惯性比,使得装备在响应速度、动力传输效率及整体能耗控制上均展现出更加优异的表现。

除了上述所提及的优异特性外,PEEK材料还以其优异的耐高温性能、杰出的强度以及可靠的阻燃性能,确保了PEEK齿轮部件在极端工作条件下的稳定性与可靠性,显著延长了使用寿命。因此,PEEK材料被广泛应用于众多行业之中,成为提升设备性能、保障运行安全不可或缺的关键材料。

随着产业升级和国产化替代的推进,中国PEEK齿轮市场正在不断增长,这对材料提出了更高的要求,不仅要降低成本,还要提高性能和效率,减轻重量并实现小型化。PEEK材料的出现,正是应对这些挑战的理想选择,它不仅满足了未来系统对性能的高要求,也为齿轮传动技术的发展带来了新的可能性。


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