PEEK ቫልቭ ዲስክ፡- “ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው ሞግዚት” በከባድ የስራ ሁኔታዎች ውስጥ

ጥልቅ የባህር ዘይት እና ጋዝ መስኮች ፣ የአውሮፕላን ሞተር ነዳጅ የሚቆጣጠር ቫልቭ እና አርቲፊሻል የልብ ቫልቭ ቁልፍ ቁጥጥር አሃዶች ውስጥ ፣ ከ polyethyheretherketone (PEEK) የተሰራ ትክክለኛ የቫልቭ ሳህን ባህላዊ ብረቶች እና ተራ ፕላስቲኮችን የሚረብሽ አፈፃፀም እየጣሰ ነው። የልዩ ኢንጂነሪንግ ፕላስቲኮች ቁንጮ እንደመሆናቸው መጠን፣ የPEEK ቫልቭ ፕላስቲኮች የፈሳሽ ቁጥጥር አካላትን የሙቀት፣ የግፊት እና የመሃከለኛ ሶስት ጊዜ ከፍተኛ ተግዳሮቶች ውስጥ ያለውን አስተማማኝነት ደረጃዎች እንደገና ገልፀውታል። ይህ ጽሑፍ የዚህን ከፍተኛ-መጨረሻ የቫልቭ ሳህን ቴክኒካል ኮድ ከቁሳዊ ሳይንስ፣ ከማኑፋክቸሪንግ ሂደት፣ ከትግበራ ሁኔታዎች እና ከቴክኖሎጂ ድንበሮች ልኬቶች በጥልቀት ይተነትናል።

1. የ PEEK ሞለኪውላዊ ጂኖች እና የአፈፃፀም ጥቅሞች
1. ሞለኪውላዊ መዋቅራዊ ባህሪያት
PEEK (Polyetheretherketone) ተለዋጭ የቤንዚን ቀለበቶችን፣ የኤተር ቦንዶችን እና የኬቶን ቡድኖችን ያቀፈ ነው። የእሱ የሞለኪውላዊ ሰንሰለት ግትርነት እና ክሪስታሊኒቲ (30% ~ 35%) ልዩ ባህሪያትን ይሰጡታል።

ጥሩ መዓዛ ያለው ቀለበት ጠንካራ አጽም: እጅግ በጣም ከፍተኛ የሆነ የሜካኒካል ጥንካሬን ይሰጣል (የመጠንጠን ጥንካሬ>100MPa);

የኤተር ቦንድ ተጣጣፊ ክፍል፡- ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው ጥንካሬን ያረጋግጣል (-60℃ ተጽዕኖ ጥንካሬ የማቆየት መጠን>80%);

የኬቶን መረጋጋት፡ የኬሚካል መሸርሸርን እና የሙቀት መበላሸትን ይቋቋማል (የመስታወት ሽግግር የሙቀት መጠን 143 ℃ ፣ የሟሟ ነጥብ 343 ℃)።

2. እጅግ በጣም የአፈፃፀም መለኪያዎች

የአፈጻጸም PEEK ዋቢ ንጽጽር (ብረት/ተራ ፕላስቲክ)
ቀጣይነት ያለው የአጠቃቀም ሙቀት 260℃ (የአጭር ጊዜ የሙቀት መቋቋም 316℃) አይዝጌ ብረት፡ 600℃/PTFE፡ 260℃
የመለጠጥ ጥንካሬ 100 ~ 140 MPa አሉሚኒየም ቅይጥ: 200 ~ 500MPa
ኬሚካላዊ የመቋቋም ችሎታ ለተከማቸ ሰልፈሪክ አሲድ (95%) ፣ ናኦኤች (50%) 316L አይዝጌ ብረት ክሎሪ ሲገጥም ወደ ጉድጓዶች የተጋለጠ ነው።
የግጭት ቅንጅት 0.3 ~ 0.4 (ደረቅ ግጭት) PTFE: 0.05 ~ 0.1
ትፍገት 1.32 ግ/ሴሜ³ አሉሚኒየም፡ 2.7ግ/ሴሜ³/ብረት፡ 7.8ግ/ሴሜ³
ዋና ጥቅሞች:

ቀላል ክብደት ያለው የብረት መተካት: ከማይዝግ ብረት ቫልቭ ዲስኮች 60% ቀላል, የማይነቃነቅ ኃይልን ይቀንሳል;

ከዝገት የሚቋቋም እና ከጥገና ነፃ የሆነ፡ ከኤሌክትሮኬሚካላዊ ዝገት እና ከብረት ቫልቭ ዲስኮች ሽፋን የመፍሰስ አደጋዎችን ያስወግዱ።

ትክክለኛነትን የመቅረጽ ችሎታ፡ 0.1ሚሜ እጅግ በጣም ቀጭ ያሉ የቫልቭ ዲስኮች በ± 0.01mm መቻቻል ሊሠሩ ይችላሉ።

2. የ PEEK ቫልቭ ዲስኮች አራት ዋና ዋና የመተግበሪያ ሁኔታዎች
1. ዘይት እና ጋዝ የኃይል መስክ
የባህር ውስጥ ጥልቅ ንፋስ መከላከያ ቫልቭ ዲስኮች;

የ 150MPa የውሃ ግፊት እና የ H₂S ዝገት (ማጎሪያ> 1000 ፒፒኤም) መቋቋም, የአገልግሎት እድሜ ከ 10 ዓመት በላይ;

ጉዳይ፡ በኖርዌይ የሚገኘው የሎፎተን ኦይልፊልድ ኢኩዊነር ኩባንያ፣ የብረት ቫልቭ ዲስኮችን ከተተካ በኋላ የጥገና ወጪዎች በ 70% ቀንሰዋል።

የሼል ጋዝ መሰባበር ፓምፕ;

የአሸዋ መሸርሸርን መቋቋም (የልብስ መጠን <0.01g / h), የ 70MPa የግፊት መለዋወጥ መቋቋም;

Surface Laser cladding tungsten carbide coating (WC)፣ ጥንካሬው ወደ HV 1200 ጨምሯል።

2. ኤሮስፔስ እና ወታደራዊ ኢንዱስትሪ
የአቪዬሽን ነዳጅ መቆጣጠሪያ ቫልቭ;

በተለዋዋጭ የሙቀት -55℃ ~ 150℃ የ ± 1% የፍሰት መቆጣጠሪያ ትክክለኛነትን መጠበቅ;

የMIL-STD-810G የንዝረት ሙከራን ማለፍ (20~2000Hz፣ 50Grms)።

የሮኬት ማራዘሚያ ቫልቭ;

ፈሳሽ ኦክሲጅን (-183 ℃) እና የሃይድሮጂን ነዳጅ ዝገት መቋቋም;

ጋማ ጨረሮችን የሚቋቋም (የተጠራቀመ መጠን>1000kGy)።

3. የሕክምና መሳሪያዎች
ሰው ሰራሽ የልብ ቫልቭ;

የባዮኬሚካላዊነት (ISO 10993 የምስክር ወረቀት), ለረጅም ጊዜ የደም መፍሰስ መቋቋም;

ብጥብጥ እና የደም መርጋት አደጋዎችን ለመቀነስ የሂሞዳይናሚክስ ማመቻቸት ንድፍ.

የሕክምና ማምከን መሳሪያዎች;

ለ 132 ℃ የእንፋሎት ማምከን (> 5000 ዑደቶች) መቋቋም ፣ የአፈፃፀም ውድቀት የለም ፣

የገጽታ ፀረ-ባክቴሪያ ሽፋን (ብር ion doping)፣ ፀረ-ባክቴሪያ መጠን>99.9%.

4. የኢንዱስትሪ ከፍተኛ-ደረጃ መሣሪያዎች
እጅግ በጣም ወሳኝ የ CO₂ ተርባይን

ከ 31 ℃/7.38MPa ወሳኝ ነጥብ አጠገብ በተረጋጋ ሁኔታ ይስሩ፣ በ<0.1% የፍሳሽ መጠን;

በ CO₂ ደረጃ ለውጥ (>100 ℃/ሰ የሙቀት ለውጥ መጠን) ለሚፈጠረው የሙቀት ድንጋጤ የሚቋቋም።

ሴሚኮንዳክተር ultrapure የውሃ ቫልቭ;

የብረት ion ዝናብ <0.1ppb (SEMI F57 መደበኛ);

በከፍተኛ-ድግግሞሽ መክፈቻ እና መዝጊያ (> 1 ሚሊዮን ዑደቶች) ምክንያት ለሚከሰት ድካም ድካም መቋቋም።

III. የማምረት ሂደት እና ቴክኒካዊ ችግሮች
1. ትክክለኛ የመቅረጽ ቴክኖሎጂ
መርፌ መቅረጽ;

የሂደት መለኪያዎች-የማቅለጫ ሙቀት 380 ~ 400 ℃ ፣ የሻጋታ ሙቀት 160 ~ 180 ℃ ፣ ግፊት 120 ~ 150MPa;

አስቸጋሪነት፡ ጥንካሬን እና ጥንካሬን ለማመጣጠን ክሪስታሊንነትን መቆጣጠር (ተለዋዋጭ የሻጋታ ሙቀት መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂ ያስፈልጋል)።

ማሽነሪ፡

የ PCD መሳሪያ (የአልማዝ ሽፋን) ይጠቀሙ, ፍጥነት 3000 ~ 5000rpm, ምግብ 0.05mm / rev;

የገጽታ ሸካራነት ራ 0.2μm (የመስታወት ደረጃ) ይደርሳል።

2. የማጠናከሪያ ማሻሻያ ቴክኖሎጂ
የፋይበር ማጠናከሪያ;

የካርቦን ፋይበር (30%): የመሸከም ጥንካሬ ወደ 300MPa ጨምሯል, የሙቀት መዛባት የሙቀት መጠን (HDT) 315 ℃ ደርሷል;

የመስታወት ፋይበር (30%)፡ ወጪ በ 40% ቀንሷል፣ ለሲቪል አገልግሎት ተስማሚ።

ናኖኮምፖሳይት፡

ግራፊን (2% ~ 5%): የሙቀት መቆጣጠሪያ ወደ 1.5W / m · K, የሙቀት ጭንቀት መበላሸትን ይቀንሳል;

ሲሊካ ናኖስፌረስ (5%)፡ የግጭት ቅንጅት ወደ 0.2 ቀንሷል፣ የድካም ህይወትን ያራዝመዋል።

3. Surface functionalization
የፕላዝማ መርጨት;

የ Al₂O₃-TiO₂ ሽፋን በማስቀመጥ ከፍተኛ ሙቀት ኦክሳይድ የመቋቋም በ 5 እጥፍ ጨምሯል;

ion መትከል;

የናይትሮጅን ion ተከላ ገጽ, ማይክሮ ሃርድነት ወደ HV 400 ጨምሯል;

የኬሚካል ንጣፍ;

ኤሌክትሮ-አልባ ኒኬል-PTFE የተቀናጀ ንብርብር፣ ሁለቱም የመልበስ መቋቋም እና ራስን የመቀባት ባህሪዎች ያሉት።

IV. የቴክኒክ ማነቆዎች እና የፈጠራ አቅጣጫዎች

1. ወቅታዊ ፈተናዎች
ከፍተኛ የሙቀት መጠን መጨመር: ከ 260 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ ለረጅም ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውለው ለ 0.5% ~ 1% ክሬፕ መበላሸት የተጋለጠ ነው;

ከፍተኛ ዋጋ: የጥሬ ዕቃዎች ዋጋ ￥600 ~ 800 / ኪግ ያህል ነው, ይህም የሲቪል ማስተዋወቅን ይገድባል;

አስቸጋሪ ትስስር፡ ዝቅተኛ የገጽታ ኃይል (44mN/m)፣ የፕላዝማ ገቢር ሕክምና ያስፈልጋል።

2. የድንበር ግኝት መንገድ
3D የህትመት ቴክኖሎጂ;

Laser sintering (SLS) የመሰብሰቢያ ነጥቦችን ለመቀነስ ውስብስብ ፍሰት ቻናል የተቀናጁ የቫልቭ ሰሌዳዎችን በቀጥታ ይሠራል።

ጉዳይ፡- የ PEEK ዱቄት ማተሚያ ቫልቭ ሳህኖች በ GE Additive የተገነቡ፣ የ<0.5% የፖስታ መጠን ያለው።

ሞለኪውላዊ መዋቅር ማመቻቸት;

የቢፊኒል መዋቅርን (PEEK-PEDEK copolymer) በማስተዋወቅ የመስታወት ሽግግር ሙቀት ወደ 160 ℃ ይጨምራል;

የማሰብ ችሎታ ያላቸው የተዋሃዱ ቁሳቁሶች;

የቫልቭ ፕሌትስ ጭንቀት ስርጭትን እና ስንጥቅ መነሳሳትን በእውነተኛ ጊዜ ለመቆጣጠር የካርቦን ናኖቱብ ዳሳሽ ኔትወርክን መክተት።

V. ምርጫ እና ጥገና መመሪያ

1. ቁልፍ ምርጫ መለኪያዎች

የሙቀት-ግፊት ኤንቨሎፕ: ከፍተኛው የሙቀት መጠን እና ግፊቱ ከ PEEK የመቻቻል ገደብ በላይ መሆኑን ያረጋግጡ;

የሚዲያ ተኳሃኝነት፡ ከተከማቸ ናይትሪክ አሲድ፣ ከተከማቸ ሰልፈሪክ አሲድ (>50%) እና ቀልጠው ከአልካሊ ብረቶች ጋር ግንኙነትን ያስወግዱ።

ተለዋዋጭ ድግግሞሽ፡ ለከፍተኛ-ድግግሞሽ እንቅስቃሴ ትዕይንቶች (> 10Hz) የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ሞዴሎች ይመረጣሉ።

2. የመጫኛ እና የጥገና ዝርዝሮች
የቅድመ-መጫን መቆጣጠሪያ: የቦልት torque ስህተት <± 5% (ዲጂታል torque ቁልፍን በመጠቀም);

የማቅለጫ ስልት፡- የግጭት ሃይል ፍጆታን በ30% ለመቀነስ የፔርፍሎሮፖሊይተር (PFPE) ቅባት ይጠቀሙ።

የህይወት ክትትል፡ በየ 5,000 ሰዓቱ የገጽታ ጥንካሬ ሙከራ (ጠብታው>10%) ከሆነ መተካት ያስፈልጋል።

ማጠቃለያ፡ ከላቦራቶሪ ወደ ኢንዱስትሪያዊ ቦታ ይዝለሉ
የPEEK ቫልቭ ዲስኮች በአብዮታዊ አፈፃፀማቸው "የፕላስቲክ ምትክ ብረት" እንደ ሃይል፣ አቪዬሽን እና ህክምና ባሉ ከፍተኛ ደረጃ ላይ ባሉ የቁሳቁስ ገደቦች ውስጥ መግባታቸውን ቀጥለዋል። በ3-ል ማተሚያ ቴክኖሎጂ እና ናኖ-ማሻሻያ ጥልቅ ውህደት ፣ የወደፊቱ የ PEEK ቫልቭ ዲስኮች ትክክለኛ መዋቅር ፣ ብልህ ግንዛቤ እና እጅግ በጣም ረጅም ህይወት ይኖራቸዋል ፣ ይህም በከፍተኛ የሥራ ሁኔታዎች ውስጥ ፈሳሽ ቁጥጥር የመጨረሻ መፍትሄ ይሆናል።