Introduzione ai profili compositi PEEK rinforzati con fibre continue
I profili compositi PEEK rinforzati con fibre continue sono materiali avanzati, una parte fondamentale del termoplastico rinforzato con fibre continue (CFRTP). Chiamati anche compositi CFR PEEK, sono realizzati incorporando fibre continue (come le fibre di carbonio) in una matrice di resina PEEK tramite uno speciale processo. I compositi polimerici rinforzati con fibre di carbonio continue (CCFRPC) sono un tipo di spicco in questo gruppo.
Processo di fabbricazione
Fibre continue di alta qualità, scelte per resistenza e rigidità, sono pretrattate per aderire meglio alla resina PEEK. La resina PEEK resistente al calore e agli agenti chimici viene fusa o preparata. Le fibre vengono immerse nella resina. La miscela di fibre e resina, tipica del CFRTP termoplastico rinforzato con fibre continue, viene modellata in profili, spesso tramite pultrusione. Durante la pultrusione, viene tirata attraverso una matrice per una sezione trasversale uniforme, creando profili lunghi e di alta precisione, comuni nei prodotti CFRTP come i compositi CFR PEEK.
Proprietà del materiale
Elevato rapporto resistenza/peso
Le fibre continue, in particolare le fibre di carbonio, conferiscono al CFRTP termoplastico rinforzato con fibre continue nella categoria CFRTP un elevato rapporto resistenza/peso. Le fibre sopportano la maggior parte del carico, mentre la matrice leggera in PEEK le trattiene e distribuisce lo stress. Quindi, questi profili possono gestire forze elevate pur rimanendo leggeri, ideali per usi sensibili al peso come parti aerospaziali che utilizzano materiali CFRTP per l'efficienza.
Buona resistenza termica
La resina PEEK ha una discreta resistenza al calore e l'aggiunta di fibre continue la rende migliore nei compositi CFR PEEK. I profili possono mantenere le proprietà meccaniche ad alte temperature, fino alla temperatura di transizione vetrosa del PEEK (circa 143°C) o più. Ciò li rende adatti per luoghi ad alta temperatura come forni industriali o parti di motori, dove le prestazioni CFRTP sono importanti.
Grande resistenza chimica
La matrice PEEK conferisce ai profili un'eccellente resistenza chimica, apprezzata nei compositi CFR PEEK. Possono resistere ad acidi, alcali e solventi organici. Ciò garantisce la durevolezza in punti chimici aggressivi come impianti chimici o aree marine, dove i materiali CFRTP come i compositi CFR PEEK devono essere robusti.
Applicazioni
Aerospaziale
Nel settore aerospaziale, i profili compositi PEEK rinforzati con fibre continue, parte della famiglia CFRTP, sono ampiamente utilizzati. Nelle ali degli aerei, il loro elevato rapporto resistenza/peso (una caratteristica fondamentale dei compositi CFR PEEK) riduce il peso dell'aereo, migliorando l'efficienza del carburante. La loro resistenza termica, tipica dei compositi CFR PEEK, si adatta alle cappottature dei motori e ad altre parti di volo ad alta temperatura, dimostrando l'importanza del CFRTP nel settore aerospaziale.
Automobilistico
Nel settore automobilistico, i compositi CFR PEEK (un tipo CFRTP) sono utilizzati per parti di veicoli ad alte prestazioni. Nei sistemi di sospensione, la loro resistenza e leggerezza (comuni nei compositi CFR PEEK) facilitano la movimentazione e riducono il consumo di energia. La loro resistenza chimica (una caratteristica dei compositi CFR PEEK) li rende adatti per parti a contatto con fluidi automobilistici.
Macchinari industriali
Nei macchinari industriali, i profili compositi PEEK rinforzati con fibre continue (sotto l'ombrello CFRTP) sono utilizzati per parti ad alta resistenza, resistenti all'usura e al calore. Sono adatti per i nastri trasportatori in quanto possono resistere ad ambienti ad alta temperatura a lungo termine, dimostrando la qualità dei compositi CFR PEEK. Sono utilizzati anche in parti di macchinari di precisione in quanto possono mantenere tolleranze strette in diverse condizioni, dimostrando la versatilità dei materiali CFRTP come i compositi CFR PEEK.
La direzione delle fibre di questo CFRTP termoplastico rinforzato con fibre continue è coerente con la direzione della lunghezza del profilo, quindi ha elevata resistenza e rigidità. Inoltre, il CFR PEEK Composite ha anche una buona resistenza alla fatica e alla corrosione chimica e può funzionare stabilmente per lungo tempo ad alte temperature e in ambienti chimici estremi.
Il composito CFR PEEK ha un'ampia gamma di prospettive applicative e i suoi campi di applicazione comprendono componenti aerospaziali, parti automobilistiche, apparecchiature chimiche, apparecchiature per trivellazione petrolifera, attrezzature per la costruzione navale e sportive, ecc. Grazie alle sue eccellenti prestazioni e all'ampia gamma di applicazioni, il composito CFR PEEK è gradualmente diventato un materiale ideale nel campo dell'ingegneria.
