As mangas de eixo PEEK são poliéter-éter-cetona, que é uma peça de alto desempenho com excelentes características mecânicas, térmicas e químicas. As mangas de eixo PEEK são normalmente utilizadas em várias indústrias extenuantes e de elevado desempenho, como a aeroespacial, a automóvel, a dos cuidados de saúde e a das máquinas. Este artigo ilustrará a razão pela qual a manga de eixo PEEK é selecionada em vez da manga de eixo metálica e as vantagens pormenorizadas da utilização da manga de eixo PEEK, juntamente com a sua aplicação.
As mangas de eixo PEEK podem ter resistência mecânica e estabilidade dimensional a altas temperaturas elevadas a 343°C, enquanto os metais comuns podem derreter ou ficar mais fracos a altas temperaturas. Por exemplo, quando as operações que envolvem altas temperaturas para processar alimentos persistem, as mangas de eixo feitas de PEEK não se deformam ou danificam rapidamente.
Produtos químicos como ácidos, bases e solventes não têm efeitos adversos no PEEK e este pode manter-se estável durante muito tempo, mesmo em atmosferas corrosivas. Por outro lado, os metais são propensos à corrosão e, por isso, o equipamento que entra em contacto com os produtos químicos específicos pode ficar com uma esperança de vida drasticamente reduzida e, consequentemente, com custos de manutenção mais elevados.
Cada material que o PEEK fornece para aplicação alimentar tem de cumprir vários regulamentos relativos a materiais para contacto com alimentos, de modo a não libertar quaisquer substâncias perigosas para a saúde humana durante o contacto com os alimentos. As mangas metálicas libertam iões metálicos que afectam os alimentos, mas as mangas PEEK não estão associadas a estas questões, o que torna os alimentos seguros.
A caraterística especial do PEEK é a elevada resistência ao desgaste, mantendo, em vários casos, as propriedades necessárias para uma utilização frequente em condições de carga elevada. As de metal desgastam-se após um longo período de serviço e requerem uma substituição atempada, enquanto o material PEEK apresenta uma maior resistência ao desgaste, proporcionando uma vida útil mais longa do equipamento com uma menor frequência de manutenção e substituição de peças.
O PEEK está preparado para ser mais leve do que a maior parte dos metais, pelo que favorece a diminuição do peso geral do equipamento, permite poupar energia, aumenta a eficiência operacional e a portabilidade do equipamento. Estas características contrastam com o metal no baixo peso do PEEK, que é fundamental para um menor consumo de energia e despesas operacionais.
As propriedades técnicas do PEEK são boas, podendo ser transformado em peças com formas especiais através da moldagem por injeção, impressao 3Detc. para satisfazer os vários requisitos especiais do equipamento de transformação de alimentos. Pelo contrário, o metal complexo para moldar é comparativamente dispendioso e são necessárias enormes despesas para o fabrico e processamento da peça.
Assim, os materiais PEEK também podem ser reciclados e o seu fabrico e processamento são menos ameaçadores para o ambiente. No entanto, a preparação do metal requer mais poluição, o que pode afetar o ambiente, e alguns dos metais são escassos e inigualáveis. Ao alargar e desenvolver os métodos de modificação e tecnologia de enchimento, a taxa de reciclagem do material PEEK pode ser melhorada e o efeito da poluição ambiental pode ser minimizado, bem como pressionar a indústria alimentar a utilizar produtos amigos do ambiente.
Os veios PEC são normalmente fabricados a partir de material de poliéter-éter-cetona ou PEEK e os seguintes são alguns dos atributos deste tipo de manga;
O PEEK é um material auto-lubrificante e torna possível o movimento suave em condições de elevada tensão. Devido à caraterização de baixa fricção do material, é capaz de funcionar suavemente em níveis de tensão elevados sem colocar muita tensão no equipamento e sem causar manutenção frequente e evitável
As mangas de eixo PEEK são adequadas para substituir o titânio nos implantes médicos e também são relevantes na produção de ferramentas médicas. É amigo do corpo humano e pode ser utilizado em aplicações médicas devido à sua capacidade de se submeter a repetidas esterilizações.
Em primeiro lugar, a matéria-prima PEEK é sujeita a serragem até ao comprimento necessário, como se mostra na figura abaixo. Na moldagem da manga, são também utilizadas outras operações como a fresagem, o torneamento e a perfuração, de modo a ter as características e dimensões básicas prontas. Estas operações incluem o torneamento, a fresagem e outras operações que implicam uma elevada precisão e exatidão que podem ser obtidas através do Controlo Numérico Computadorizado, também conhecido como máquinas CNC.
No entanto, ao contrário dos metais, o tratamento térmico não é normalmente um processo especificado para o PEEK, mas a gestão das temperaturas de processamento é essencial quando se utiliza a moldagem por injeção e a extrusão. Por exemplo, a moldagem por injeção do PEEK necessita que o polímero seja aquecido a cerca de 350°C a 400°C para permitir que flua bem no molde.
Os processos adicionais que são efectuados para acrescentar detalhes às dimensões e à superfície dos casquilhos PEEK são os seguintes. Os projectos são produzidos para garantir que as peças têm níveis de tolerância apertados que se baseiam nos desenhos complicados das ferramentas de maquinagem CNC.
No caso de aplicações com peças metálicas e plásticas, tanto a maquinagem como o tratamento de superfície são aplicados para obter a concentricidade e a estabilidade dimensional. Dependendo do tipo de aplicação, este tratamento pode ser qualquer um dos processos, incluindo oxidação, zincagem, niquelagem e anodização.
O procedimento mais comum para criar Peças PEEK utilizou a moldagem por injeção. A técnica envolve a utilização de pellets de PEEK que são, em seguida, aquecidos e forçados a assumir a forma e o desenho do molde sob pressão. O material também é submetido a algum tipo de arrefecimento para formar a cavidade do molde depois de solidificar.
Após a realização dos processos de maquinagem e tratamento de superfície nas mangas de eixo PEEK, os produtos são verificados e testados para verificar se estão ou não em conformidade com as especificações prescritas em termos de dimensões, superfície e desempenho global. O procedimento de controlo de qualidade acima descrito garante que o produto final produzido será consistente e de elevada qualidade, o que é necessário para a sua aplicação.
Devido à sua resistência ao calor e aos agentes químicos agressivos, bem como às tensões mecânicas, o PEEK é excelente para ser utilizado em aplicações em que um componente é utilizado repetidamente. O poliéter-éter-cetona de qualidade industrial ou CF30 PEEK é uma mistura de PEEK com fibra de carbono 30%, ideal para aplicações que envolvam elevadas tensões mecânicas e elevada condutividade térmica, rigidez e capacidade de carga. Em particular, as "mangas de eixo PEEK", os "rolamentos PEEK" são muito utilizados em equipamentos mecânicos, bombas, válvulas e compressores, de modo a melhorar a sua vida útil e desempenho.
Os componentes eléctricos de elevado desempenho são especialmente favorecidos devido às propriedades de PEEK 450G. Tem uma elevada resistência dieléctrica, o que o torna adequado para aplicações em que é necessário isolamento elétrico; este material também tem uma boa estabilidade térmica, o que o torna adequado para utilização em áreas onde está exposto a temperaturas variáveis. Algumas peças, incluindo conectores, isoladores, suportes de placas de circuito e o invólucro dos sensores, são fabricados em PEEK 450G. Devido à sua alta tensão e imunidade ao ruído elétrico, o PEEK é útil em dispositivos e circuitos electrónicos modernos.
O composto avançado da folha PEEK foi concebido para ser utilizado na indústria aeroespacial e em aplicações que exigem uma melhoria do desempenho global, reduzindo simultaneamente o custo global. Realização de novas tecnologias A Boeing e a Airbus, entre outros fabricantes de aviões, utilizaram casquilhos e rolamentos PEEK para reduzir a massa dos dispositivos utilizados na construção de aviões, minimizando assim o recurso que é o combustível, provando a longo prazo ser eficaz para as despesas relacionadas com a utilização destas peças de avião. Além disso, o PEEK reduz a manutenção e a necessidade de substituições devido à sua durabilidade e resistência química, diminuindo assim o custo operacional. Devido à relação resistência/peso, à estabilidade dimensional sob tensão elevada e a altas temperaturas, o PEEK é utilizado nas indústrias aeroespacial e de defesa para fornecer peças de motores, peças de mísseis e peças de satélites.
A aplicação do PEEK é também identificável nas indústrias petrolífera e do gás, nomeadamente no fabrico de vedantes e rolamentos imunes aos produtos químicos abrasivos e às altas pressões. Casquilhos PEEK e rolamentos proporcionam um desempenho satisfatório no equipamento de perfuração e nas ferramentas de fundo de poço, mantêm uma boa estabilidade em ambientes de trabalho severos e, assim, minimizam os problemas do equipamento e as despesas de manutenção.
O PEEK permanece insolúvel na maioria dos solventes orgânicos devido à sua elevada resistência, pelo que tem várias aplicações em instrumentos médicos analíticos. Devido à sua biocompatibilidade, substituiu o titânio como osso artificial. A aplicação do PEEK também se encontra no fabrico de dispositivos médicos, como secções de cromatografia líquida, tubos e outros acessórios utilizados na análise de instrumentos, peças de endoscópios e produtos de limpeza para instrumentos dentários, em que as características de elevada sustentabilidade fazem do PEEK a melhor opção.
Os engenheiros estão a trocar o metal por plástico PEEK de alto desempenho, sempre que possível, para uma variedade de componentes e peças nos sectores automóvel, aeroespacial, médico, de processamento de alimentos, bombas e muitas outras indústrias, numa tentativa de melhorar a eficiência global, reduzir os custos e obter excelentes propriedades de desgaste, fricção e químicas. Além disso, o desenvolvimento da manga de eixo PEEK pode ser descrito como sendo baseado na expansão contínua da investigação e pesquisa, o seu avanço e desenvolvimento parecem ter um impacto considerável nas inovações, bem como nas propostas ambientais. Em particular, as indústrias aeroespacial, médica e de petróleo e gás são os sectores onde a utilização do PEEK se revelará mais útil. O autor espera corretamente que, com o desenvolvimento da tecnologia, a manga de eixo PEEK continue a manter o seu lugar no topo da ciência e engenharia de materiais.
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