PEEK против композитов PEEK: выбор низкоизнашиваемых марок

Введение

Износостойкость является одним из наиболее критически важных параметров при выборе материалов для подшипников, втулок, уплотнений, компонентов клапанов и динамических механических деталей. Полиэфирэфиркетон (PEEK) широко известен как высокоэффективный термопласт с превосходной механической прочностью, химической стойкостью и термической стабильностью. Однако при длительном скольжении или работе в условиях высокого PV (давление × скорость) износостойкость PEEK в значительной степени зависит от его состава.

В данной статье представлен углубленный анализ износостойкости PEEK, рассмотрены основные механизмы износа, а также показано, как усовершенствованные композитные марки, такие как ARKPEEK-CF30 и ARKPEEK-MOD, значительно повышают износостойкость в сложных условиях эксплуатации.

Понимание износостойкости материалов PEEK

Износостойкость — это способность материала противостоять потере материала, вызванной трением, абразивным воздействием или повторяющимся механическим контактом. В полимерных системах, таких как PEEK, износ определяется взаимодействием нескольких факторов:

Механическая прочность и твердость
Способность формировать стабильную переносную пленку
Теплопроводность в зоне контакта
Совместимость с сопряженной поверхностью

Полукристаллическая молекулярная структура PEEK обеспечивает хорошую собственную износостойкость по сравнению со многими инженерными пластиками, однако чистый PEEK не всегда подходит для длительных скользящих применений.

Износостойкость ненаполненного PEEK

Чистый (ненаполненный) PEEK обладает следующими характеристиками:

Хорошая размерная стабильность
Умеренный коэффициент трения
Стабильная работа при повышенных температурах

Однако в условиях сухого трения или при высоких нагрузках ненаполненный PEEK может демонстрировать относительно высокий износ. Для применений с непрерывным движением инженеры часто выбирают армированные или модифицированные марки PEEK для увеличения срока службы и снижения затрат на обслуживание.

ARKPEEK-CF30: PEEK, армированный углеродным волокном, для высоконагруженных узлов

ARKPEEK-CF30 — это композит PEEK, армированный 30% углеродного волокна, специально разработанный для повышения износостойкости и несущей способности.

Ключевые преимущества ARKPEEK-CF30, связанные с износом

Значительно сниженная скорость износа по сравнению с ненаполненным PEEK
Повышенная жесткость и прочность на сжатие, идеальные для условий высокого PV
Улучшенная теплопроводность, способствующая эффективному отводу тепла
Отличная размерная стабильность, снижающая деформацию и ускоренный износ

В трибологических системах, где требуется высокая жесткость конструкции — таких как упорные шайбы, сепараторы подшипников, седла клапанов и компоненты роботизированных соединений — ARKPEEK-CF30 обеспечивает стабильную износостойкость и длительный срок службы.

Примечание: из-за абразивности углеродных волокон ARKPEEK-CF30 рекомендуется использовать в паре с закаленными металлическими или керамическими поверхностями.

ARKPEEK-MOD: самосмазывающийся PEEK с ультранизким износом

Хотя армирование углеродным волокном повышает прочность и износостойкость, снижение трения играет не менее важную роль. Именно здесь превосходно проявляет себя ARKPEEK-MOD.

ARKPEEK-MOD — это трибологически оптимизированный компаунд PEEK, содержащий твердые смазки, такие как PTFE, графит и другие добавки, снижающие износ.

Почему ARKPEEK-MOD отличается высокой износостойкостью

Ультранизкий износ при сухом трении
Сниженный коэффициент трения и минимальное тепловыделение
Формирование стабильной переносной пленки
Плавная и тихая работа, подходящая для высокоточных систем

ARKPEEK-MOD особенно хорошо подходит для:

Скользящих подшипников и втулок
Уплотнительных и износных колец
Компонентов насосов и клапанов
Медицинских и аналитических приборов с требованиями к чистоте

По сравнению с композитами только с углеродным волокном, ARKPEEK-MOD ориентирован на контроль трения и защиту поверхностей.

ARKPEEK-CF30 и ARKPEEK-MOD: выбор оптимального решения

Влияние окружающей среды и температуры

Обе марки сохраняют отличную износостойкость в широком температурном диапазоне. PEEK допускает длительную эксплуатацию при температурах до примерно 250°C, что делает его подходящим для химической промышленности, аэрокосмических систем и автоматизированного оборудования.

Испытания на износ

Износостойкость композитов PEEK обычно оценивается методами «палец–диск» или «шар–диск». При сравнении данных важно учитывать одинаковые условия испытаний:

Нагрузка и скорость
Материал контртела
Шероховатость поверхности
Условия окружающей среды

ARKPEEK-CF30 и ARKPEEK-MOD демонстрируют превосходные результаты по сравнению с чистым PEEK.

Заключение

PEEK является отличной основой для износостойких применений, однако именно композитные решения раскрывают его полный трибологический потенциал.

ARKPEEK-CF30 обеспечивает высокую износостойкость при больших нагрузках.
ARKPEEK-MOD предлагает минимальный износ и трение при непрерывном движении.

Правильный выбор марки ARKPEEK позволяет значительно увеличить срок службы компонентов и повысить надежность системы.