Die Halbzeuge und spanend bearbeiteten und spritzgegossenen Teile von Drake aus Hochleistungspolymeren können auf eine jahrzehntelange Erfahrung mit zuverlässigen Anwendungen im harten Einsatz zurückblicken, die zur Lösung der Designherausforderungen vergleichbarer Komponenten in alternativen Energiesystemen beitragen können.

Chemische Beständigkeit und Langlebigkeit in Batteriespeichersystemen

Die Verbreitung alternativer Energiesysteme hat dazu geführt, dass der überschüssige Strom, den sie erzeugen, aufgefangen und gespeichert werden muss, damit er später nach Bedarf verteilt werden kann. Um diesen Bedarf zu decken, werden zunehmend große Batteriespeicher eingesetzt. Diese Geräte und die Materialien und Komponenten, die in ihnen verbaut sind, müssen in extremen nassen, trockenen, kalten und heißen Umgebungen auf der ganzen Welt zuverlässig funktionieren.

Torlon PAI, PEEK, Ryton R-4 PPS und Ultem™ PEI von Drake Plastics bieten die elektrischen und thermischen Isolierungs- und Isolationseigenschaften, die für Isolatoren, Anschlüsse und ähnliche Komponenten für diese Energiespeichersysteme erforderlich sind. Alle haben eine außergewöhnliche chemische Beständigkeit. Diese Ultra-Hochleistungsmaterialien zeichnen sich außerdem durch einen hohen Modul und eine hohe Dimensionsstabilität aus und eignen sich für Anwendungen, die eine hohe Steifigkeit unter Belastung bei hohen Temperaturen erfordern. Darüber hinaus verleiht ihre Schlagfestigkeit den Gehäusen der Komponenten eine lange Lebensdauer, was besonders bei Installationen in kalten Umgebungen von Vorteil ist.

Leistung bei extremen Temperaturen in der Wasserstoffproduktion und -speicherung

Kryogene Temperaturen und hohe Drücke werden verwendet, um Wasserstoff zu verflüssigen, damit er transportfähig ist und in zahlreichen Anwendungen, einschließlich Raumfahrzeugen, eingesetzt werden kann. Diese Prozessbedingungen schränken die Auswahl an Materialien für Dichtungskomponenten, die für die Integrität von Lagerbehältern unerlässlich sind, stark ein. Torlon PAI hat sich in diesem Bereich als sehr zuverlässig erwiesen. Seine einzigartige und außergewöhnliche Fähigkeit, die physikalischen Eigenschaften bei kryogenen Temperaturen beizubehalten, hat dazu geführt, dass dieses Ultra-Hochleistungspolymer in präzisionsgefertigten Dichtungen und Ventilsitzen verwendet wird, die unter den strengen Bedingungen bei der Verarbeitung und Lagerung von Wasserstoff effektiv funktionieren.

Neben Torlon PAI hat sich PEEK auch seit Jahren als Hochleistungsmaterial für Dichtungen und kritische Komponenten bewährt, die bei Isolierungs-, Kompressions-, Speicher- und Verteilungsanwendungen in der Wasserstoffversorgungskette eingesetzt werden. Zu den wichtigsten Leistungsvorteilen, die für die Verwendung beider Materialien sprechen, gehören ein geringeres Gewicht und ein besseres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht im Vergleich zu Metallen, eine höhere Verschleißfestigkeit unter hydrodynamischen und Reibungsbedingungen sowie die Fähigkeit, die Eigenschaften über eine große Spanne von Temperaturextremen beizubehalten.

Eigentumsvorbehalt bei Komponenten von Kernkraftwerken

Zwangsläufig sind einige Geräte und Komponenten in bestimmten Bereichen von Kernkraftwerken isoliert und der Strahlung ausgesetzt. Eine wichtige Anforderung an Thermoplaste für diese Anwendungen in Kernkraftwerken ist ihre Fähigkeit, der Strahlung standzuhalten, ohne sich zu verschlechtern und einen wesentlichen Teil ihrer physikalischen Eigenschaften zu verlieren. Ein zentrales Anliegen ist die Auswirkung von hoher Strahlenbelastung auf die Festigkeit und Duktilität eines Materials, um sicherzustellen, dass die Komponenten unter Stress- und Stoßbelastungen intakt bleiben.

Das American Composites Manufacturing Learning Center hat verschiedene Thermoplaste gründlich getestet, um herauszufinden, welche Materialien für Anwendungen in der Kernkraft in Frage kommen. Das Zentrum untersuchte Dutzende der Polymere, indem es Testproben einer Strahlung von103 bis 109 Rad aussetzte und dann ihre physikalischen Eigenschaften mit den ursprünglichen Werten vor dem Test verglich. Bei Testwerten von106 Rad und mehr zeigten nur sehr wenige Thermoplaste die erforderliche Eigenschaftserhaltung. Torlon 5030 PAI, ein zu 30% glasverstärktes Polymer, das Drake Plastics zu Halbzeugen für die Bearbeitung extrudiert, bestand jedoch den Test mit109 Rad, der höchsten Belastungsstufe. Victrex PEEK, ein weiteres Polymer, das Drake in ultrahochleistungsfähige Halbzeuge und Teile umwandelt, bestand ebenfalls bei109 rads . 30 % glasverstärktes Ultem 2300 PEI, das Drake in seinen einzigartigen und effizienten Seamless Tube® Konfigurationen anbietet, zeigte ebenfalls eine beeindruckende Eigenschaftserhaltung bei108 rad . Link zur Strahlungsstudie

Die Leistungsfähigkeit dieser Ultra-Hochleistungspolymere hat dazu geführt, dass sie für Isolatoren, Abdeckungen und andere Anwendungen in Kernenergieanlagen verwendet werden, einschließlich derer, die US-Marine-U-Boote antreiben.

Pflegeleichte Polymere für Komponenten von Windkraftanlagen

Buchsen, Verschleißpolster und andere Komponenten, die unter hoher Belastung rotieren und gleiten, sind ähnlich wie Anwendungen in anderen Branchen, in denen die Torlon® PAI-, Victrex™- und KetaSpire® PEEK- und PAEK-Typen von Drake für ihre langfristige Leistungsfähigkeit bekannt sind. Einige Sorten dieser Hochleistungsthermoplaste bieten den zusätzlichen Vorteil, dass sie keine externe Schmierung benötigen. Tragende Rotornaben und Getriebekomponenten aus verschiedenen Qualitäten von Torlon PAI und PEEK Polymeren laufen leiser als Teile aus Metall und behalten ihre hohe Festigkeit und Dimensionsstabilität über weite Temperaturbereiche bei. Ein weiterer Vorteil: ihre inhärente Korrosionsbeständigkeit, selbst wenn sie lange Zeit einer heißen, feuchten Umgebung ausgesetzt sind.

Die Getriebe in diesen Außengeräten sind starken Belastungen durch Windböen und Stürme ausgesetzt. Ohne ständige Überwachung und vorausschauende Wartung können Ausfälle katastrophale Folgen haben. Die Systeme zur Überwachung von Ölschmieranlagen stützen sich auf Torlon PAI Spulen, Ölauffangrohre und andere strukturelle und isolierende Komponenten, die der Betriebsumgebung standhalten und ein störungsfreies Signal an die hochentwickelte Elektronik liefern, die die metallischen Verschleißpartikel von Lagern und Getrieben überwacht und charakterisiert.

Korrosionsbeständigkeit in der Gezeitenenergieerzeugung und in geothermischen Systemen

Diese Energietechnologien stützen sich auch auf Turbinen und rotierende und gleitende Systemkomponenten wie Dichtungen, Lager und Verschleißteile, die langfristig funktionieren müssen. Bei diesen Anwendungen bieten Torlon PAI und PEEK erhebliche Vorteile gegenüber Metallen, deren Korrosionsrate sich mit steigendem natürlich vorkommenden pH-Wert verschlechtert. Dies ist ein besonderes Problem für metallische Werkstoffe in Heißwasser und Dampf, einer Umgebung, in der die Hochleistungsmaterialien von Drake Plastics seit vielen Jahren zuverlässig arbeiten. Spezielle Formulierungen dieser Hochleistungspolymere benötigen keine externe Schmierung, was die Häufigkeit und die Kosten der Wartung reduziert.

Isoliermaterialien für nachgeschaltete elektrische Energieverteilungsanlagen

Stromverteilungsanlagen im Zusammenhang mit Technologien für erneuerbare Energien sind ein weiterer Anwendungsbereich für Torlon PAI, Ryton R-4 PPS, Ultem PEI und PEEK. Diese Polymere bieten Festigkeit und Stabilität in Verbindung mit den thermischen und elektrischen Isolierungs- und Isolationseigenschaften, die diese Komponenten benötigen.

Hochleistungspolymere in der Fusionsenergieforschung und -entwicklung

Die Ultra-Hochleistungspolymere von Drake Plastics spielen eine Rolle bei der wachsenden Zahl von Forschungsprojekten, die darauf abzielen, die Kernfusion zu einer brauchbaren Energiequelle zu machen. Drake liefert z.B. 30% glasverstärktes Victrex PEEK in Form von Ziegeln, die in einem Projekt als Isolatoren verwendet werden.

Die Entwicklungskapazitäten von Drake Plastics beschleunigen die Innovationen der Kunden

Drake stellt routinemäßig fachkundige technische Ressourcen zur Verfügung, um Kunden bei der Entwicklung neuer Anwendungen und Materialformulierungen zu unterstützen, einschließlich Projekten im Bereich alternativer Energiesysteme. Unsere Kunden profitieren von unserem Fachwissen in den Bereichen Polymermaterialien, Formulierungen, Extrusionstechnologie und Präzisionsbearbeitung, um den Entwicklungszyklus für neue Mischungen und Komponentendesigns zu beschleunigen. In unserem hochmodernen Extrusionsbetrieb wandelt Drake Standard- und firmeneigene Polymerformulierungen in Halbzeuge für die Bearbeitung um. Unsere umfangreichen CNC-Fräskapazitäten und unser Fachwissen in der spanenden Bearbeitung bringen neue Produktprojekte mit schnellen Durchlaufzeiten für Präzisionstestmuster und Prototypen neuer Komponentendesigns voran. Das physikalische Testlabor von Drake dient als letzter Schritt bei der Bewertung und Validierung der Leistung neuer Produkte.

Diese Fähigkeiten bringen ein hohes Maß an Material- und Verarbeitungsexpertise in die neuen Technologieprojekte unserer Kunden ein, mit dem Vorteil, dass die Entwicklungszeiten und -kosten verkürzt werden.

Alternative Energieanwendungen für Ultrahochleistungspolymere

  • Batterie- und Stromspeichersysteme verwenden Drake-Hochleistungspolymere wie Torlon PAI, Ryton R-4 PPS und PEEK für Isolatoren, Anschlüsse und langlebige Gehäuse.
  • Wasserstoffproduktions- und -speicherprozesse verlassen sich auf Ventilsitze und Dichtungen aus Torlon PAI, um bei kryogenen Temperaturen und hohen Drücken zuverlässig zu funktionieren. PEEK wird auch für Dichtungen und Komponenten zur thermischen Isolierung für viele Anwendungen in der Wasserstoffversorgungskette verwendet.
  • Isolatoren und Abdeckungen für Kernkraftwerke aus Torlon PAI und PEEK widerstehen der Strahlung ohne signifikante Verschlechterung ihrer Eigenschaften.
  • Bei Fusionsenergie-Forschungsprojekten werden Drakes Formen aus PEEK wegen ihrer isolierenden Eigenschaften verwendet.
  • Windkraftanlagen verlassen sich auf Torlon PAI für eine lange Lebensdauer in Spulen, Ölsammelrohren, Lager- und Verschleißteilen sowie Struktur- und Isolierkomponenten.