Los manguitos de eje PEEK son polieteretercetona, una pieza de alto rendimiento con excelentes características mecánicas, térmicas y químicas. Los manguitos de eje PEEK se emplean habitualmente en diversas industrias de alto rendimiento y gran exigencia, como la aeroespacial, la automovilística, la sanitaria y la de fabricación de maquinaria. Este artículo ilustrará por qué se selecciona el manguito para eje PEEK en lugar del manguito para eje metálico y los beneficios detallados de emplear el manguito para eje PEEK junto con su aplicación.
Los manguitos de eje de PEEK pueden tener resistencia mecánica y estabilidad dimensional a altas temperaturas elevadas hasta 343°C, mientras que los metales comunes pueden fundirse o debilitarse a altas temperaturas. Por ejemplo, cuando persisten las operaciones que implican altas temperaturas para procesar alimentos, los manguitos de eje fabricados con PEEK no se deforman ni se dañan rápidamente.
Productos químicos como ácidos, bases y disolventes no tienen efectos adversos sobre el PEEK y puede permanecer estable durante mucho tiempo incluso en atmósferas corrosivas. En cambio, los metales son propensos a la corrosión y, por tanto, los equipos que entran en contacto con productos químicos específicos pueden ver reducida drásticamente su esperanza de vida y, en consecuencia, aumentar los costes de mantenimiento.
Cada material que PEEK suministra para aplicaciones alimentarias tiene que cumplir varias normativas sobre materiales en contacto con alimentos para no liberar ninguna sustancia peligrosa para la salud humana durante el contacto con los alimentos. Los manguitos metálicos aportarán iones metálicos que afectarán a los alimentos, pero los manguitos de PEEK no estarán asociados a estos problemas, por lo que los alimentos serán seguros.
La particularidad del PEEK es su alta resistencia al desgaste, conservando en muchos casos las propiedades necesarias para un uso frecuente en condiciones de alta carga. Los metálicos se desgastan después de un largo servicio y requieren una sustitución oportuna, mientras que el material PEEK comprende una mayor resistencia al desgaste, proporcionando una mayor vida útil del equipo con una menor frecuencia de mantenimiento y sustitución de piezas.
El PEEK está preparado para ser más ligero que la mayoría de los metales, por lo que favorece la disminución del peso general del equipo, favorece el ahorro de energía, aumenta la eficiencia operativa y la portabilidad del equipo. Estas características contrastan con el bajo peso del metal del PEEK, que contribuye a reducir el consumo de energía y los gastos operativos.
Las propiedades técnicas del PEEK son buenas, por lo que puede transformarse en piezas de formas especiales mediante moldeo por inyección, Impresión 3detc. , para satisfacer los diversos requisitos especiales de los equipos de procesamiento de alimentos. Por el contrario, el metal complejo de conformar es comparativamente costoso y se requieren enormes gastos para fabricar y procesar la pieza.
Así, los materiales PEEK también pueden reciclarse, y su fabricación y procesamiento suponen una menor amenaza para el medio ambiente. Sin embargo, la preparación de metales requiere más contaminación que puede afectar al medio ambiente y algunos de los metales son escasos e inigualables. Ampliando y desarrollando los métodos de modificación y la tecnología de llenado, se puede mejorar la tasa de reciclaje del material PEEK y minimizar el efecto de la contaminación medioambiental, así como presionar a la industria alimentaria para que utilice productos respetuosos con el medio ambiente.
Los manguitos PEC se fabrican normalmente con poliéter éter cetona o material PEEK y los siguientes son algunos de los atributos de este tipo de manguito;
El PEEK es un material autolubricante y hace posible un movimiento suave en condiciones de gran tensión. Debido a la baja caracterización de fricción del material es capaz de funcionar suavemente a altos niveles de tensión sin poner mucha tensión en el equipo y causando un mantenimiento frecuente evitable.
Los manguitos de eje PEEK son adecuados para sustituir al titanio en los implantes médicos y también son relevantes en la producción de herramientas médicas. Es respetuoso con el cuerpo humano, puede utilizarse en aplicaciones médicas debido a su capacidad para someterse a una esterilización repetida.
En primer lugar, la materia prima PEEK se somete a un proceso de aserrado hasta alcanzar la longitud requerida, como se muestra en la figura siguiente. En la conformación del manguito, también se utilizan otras operaciones como el fresado, el torneado y el taladrado para tener listas las características y dimensiones básicas. Estas operaciones incluyen el torneado, fresado y otras operaciones que implican alta precisión y exactitud que se puede obtener de Control Numérico Computarizado también conocido como máquinas CNC.
Sin embargo, a diferencia de los metales, el tratamiento térmico no es normalmente un proceso especificado para el PEEK; no obstante, la gestión de las temperaturas de procesamiento es esencial cuando se utiliza el moldeo por inyección, así como la extrusión. Por ejemplo, el moldeo por inyección de PEEK necesita que el polímero se caliente entre 350 °C y 400 °C para que fluya bien en el molde.
Los procesos adicionales que se llevan a cabo para añadir detalle a las dimensiones y la superficie de los casquillos PEEK son los siguientes. Se elaboran proyectos para garantizar que las piezas tengan unos niveles de tolerancia ajustados que se basan en los complicados diseños de las herramientas de mecanizado CNC.
En el caso de las aplicaciones que tienen metales y piezas de plástico, se aplica tanto el mecanizado como el tratamiento superficial para conseguir la concentricidad así como la estabilidad dimensional. Dependiendo del tipo de aplicación, este tratamiento puede ser cualquiera de los procesos que incluyen la oxidación, el cincado, el niquelado y el anodizado.
El procedimiento más habitual para crear piezas de ojeada ha utilizado el moldeo por inyección. La técnica consiste en utilizar gránulos de PEEK que se calientan y se introducen a presión en la forma y el diseño del molde. El material también se somete a algún tipo de enfriamiento para formar la cavidad del molde una vez solidificado.
Una vez realizados los procesos de mecanizado y tratamiento superficial de los manguitos de eje de PEEK, los productos se comprueban y se verifica si cumplen o no las especificaciones prescritas en cuanto a dimensiones, superficie y rendimiento general. El procedimiento de control de calidad anterior garantiza que el producto final que se fabrica va a ser consistente y de la alta calidad que se requiere para su aplicación.
Debido a su resistencia al calor y a los agentes químicos agresivos, así como a los esfuerzos mecánicos, el PEEK es excelente para aplicaciones en las que un componente se va a utilizar repetidamente. El poliéter éter cetona de grado industrial o CF30 PEEK es una mezcla de PEEK con fibra de carbono 30% ideal en aplicaciones que implican un elevado esfuerzo mecánico y una alta conductividad térmica, rigidez y capacidad de carga. En particular, los "manguitos de eje PEEK" y los "cojinetes PEEK" se utilizan mucho en equipos mecánicos, bombas, válvulas y compresores para mejorar su vida útil y rendimiento.
Los componentes eléctricos de alto rendimiento se ven especialmente favorecidos por las propiedades de Ojeada 450G. Tiene una elevada rigidez dieléctrica, lo que lo hace adecuado en aplicaciones en las que se requiere aislamiento eléctrico; este material también tiene una buena estabilidad térmica, lo que lo hace adecuado para su uso en zonas en las que está expuesto a temperaturas variables. Algunas piezas, como conectores, aislantes, soportes de placas de circuitos y la carcasa de los sensores, están fabricadas con PEEK 450G. Gracias a su alto voltaje y a su inmunidad al ruido eléctrico, el PEEK resulta muy útil en los dispositivos y circuitos electrónicos modernos.
El compuesto avanzado de láminas de PEEK está diseñado para su uso en el sector aeroespacial y en aplicaciones que requieran una mejora del rendimiento general, reduciendo al mismo tiempo el coste global. Realización de nuevas tecnologías Boeing y Airbus, entre otros fabricantes de aviones, han empleado casquillos y cojinetes de PEEK para reducir la masa de los dispositivos utilizados en la construcción de aviones, minimizando así el recurso que es el combustible, lo que a largo plazo resulta eficaz para los gastos relacionados con el uso de estas piezas de aviones. Además, el PEEK reduce el mantenimiento y la necesidad de sustituciones gracias a su durabilidad y resistencia química, lo que disminuye el coste operativo. Gracias a su relación resistencia/peso y a su estabilidad dimensional a altas tensiones y temperaturas, el PEEK se utiliza en la industria aeroespacial y de defensa para piezas de motores, misiles y satélites.
La aplicación del PEEK también es identificable en las industrias del petróleo y el gas, sobre todo en la fabricación de juntas y cojinetes inmunes a los productos químicos abrasivos y las altas presiones. Casquillos PEEK y rodamientos proporcionar un rendimiento satisfactorio en los equipos de perforación y las herramientas de fondo de pozo, mantener una buena estabilidad en entornos de trabajo severos y, de este modo, minimizar los problemas de los equipos y los gastos de mantenimiento.
El PEEK permanece insoluble en la mayoría de los disolventes orgánicos debido a su alta resistencia, por lo que tiene varias aplicaciones en instrumentos analíticos médicos. Debido a su biocompatibilidad, ha sustituido al titanio como hueso artificial. La aplicación del PEEK también se encuentra en la fabricación de dispositivos médicos como secciones de cromatografía líquida, tubos y otros accesorios utilizados en el análisis de instrumentos, piezas de endoscopios y limpiadores para instrumentos dentales, donde las características de alta sostenibilidad hacen del PEEK la mejor opción.
Los ingenieros están sustituyendo el metal por plástico PEEK de alto rendimiento siempre que es posible para una gran variedad de componentes y piezas en los sectores automovilístico, aeroespacial, médico, alimentario, de bombas y muchos otros, en un intento de mejorar la eficacia general, reducir costes y obtener excelentes propiedades químicas, de desgaste y de fricción. Además, el desarrollo del manguito de eje PEEK puede describirse como basado en la expansión continua de la investigación y la búsqueda, su avance y desarrollo parecen tener un impacto considerable en las innovaciones, así como en las propuestas medioambientales. En particular, las industrias aeroespacial, médica y del petróleo y el gas son los sectores en los que el uso de PEEK resultará más útil. El autor prevé acertadamente que, con el desarrollo de la tecnología, el manguito de eje PEEK seguirá ocupando un lugar destacado en la ciencia y la ingeniería de materiales.
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