Ultra-Hochleistungspolymere für elektrische und elektronische Anwendungen
Elektrische Isolierung, thermische Isolierung und die Beibehaltung der Festigkeit unter Belastung bei hohen Temperaturen, sind die Hauptgründe dafür, dass sich Torlon PAI, PEEK, Ultem PEI und Ryton PPS für den Einsatz in der vielfältigen Welt der elektrischen und elektronischen Geräte und Komponenten durchgesetzt haben. Diese vielseitigen Ultra-Hochleistungspolymere haben ihre Zuverlässigkeit unter verschiedenen und extremen Bedingungen in Komponenten für die Transportindustrie, die Luft- und Raumfahrt, die Medizintechnik, die Verteidigungsindustrie, den Energiesektor, die Elektronikindustrie und viele andere Branchen unter Beweis gestellt. Selbst bei großen Temperaturschwankungen, wie sie bei dieser Art von Anwendungen üblich sind. Diese Hochleistungspolymere bieten beispielsweise die erforderliche Dimensionsstabilität, um die für elektrische Steckverbinder und andere Präzisionsbauteile wichtigen Teiletoleranzen einzuhalten. Abhängig von der jeweiligen Anwendungsumgebung verhindern bestimmte Polymere aus der Familie der Drake-Halbzeuge und -Teile auch Korrosion und Zersetzung in Dampf- und Chemieumgebungen, was einen langen und zuverlässigen Betrieb ermöglicht. Und ihre inhärente Zähigkeit ist ein Vorteil für Teile und Komponenten, die den üblichen Stößen, Vibrationen und falscher Handhabung bei der Installation und im Gebrauch standhalten müssen – sogar bei kaltem Wetter.
Mit der Kombination ihrer physikalischen Eigenschaften, geringem Gewicht und langfristiger Zuverlässigkeit haben sich Drakes Halbzeuge und Fertigteile aus diesen Hochleistungspolymeren als Ersatz für viele Metalle, Glaskomponenten und Keramiken in verschiedenen elektrischen und elektronischen Anwendungen bewährt, von robusten Hochspannungsanschlüssen für Bohrlöcher bis zu Präzisionssensorgehäusen.
Die Durchschlagsfestigkeit und die thermischen Eigenschaften von Torlon PAI bieten Vorteile unter extremen Bedingungen
Unter den Polymeren bietet Torlon PAI einzigartige Eigenschaften, die Design- und technische Probleme lösen, die häufig mit Steckern und Isolatoren in elektrischen und elektronischen Geräten verbunden sind.
- Torlon PAI schmilzt nicht – Wenn es Temperaturen ausgesetzt wird, die andere Polymere schmelzen und zum Versagen von Teilen führen würden, hält Torlon PAI stand. Die aus dem Material hergestellten Teile behalten ihre Festigkeit und mechanische Integrität bis zu 260 °C. Selbst bei höheren Temperaturen schmilzt es nicht. Schließlich wird es verkohlen und qualmen, aber es wird sich nicht entzünden oder eine Flamme entwickeln.
- Robust und leicht – In Hochtemperatur-Isolatoren bietet Torlon PAI die Vorteile eines geringeren Gewichts und einer längeren Lebensdauer als Glas, Glas-Epoxid und Keramik. Während diese schweren, spröden Materialien bei der Handhabung und Verwendung leicht beschädigt werden können, ist Torlon PAI selbst in dünnen Abschnitten buchstäblich hammerhart. Das spezifische Gewicht der isolierenden Torlon-Typen 4203L (1,42 g/cm³) und Torlon 5030 (1,61 g/cm³) beträgt nur etwa die Hälfte des Gewichts herkömmlicher Hochtemperaturdämmstoffe.
- Durchschlagsfestigkeit –Torlon PAI eignet sich aufgrund seiner hohen Durchschlagsfestigkeit hervorragend als Isolator. Dies gilt insbesondere für die Typen Torlon 5030 und 4203L, die eine ausgezeichnete Durchschlagsfestigkeit mit zusätzlicher Zähigkeit kombinieren. Torlon behält seine Durchschlagsfestigkeit auch bei kalten und hohen Temperaturen bei und ist damit eine zuverlässige Option für Anwendungen, die unter diesen extremen Bedingungen arbeiten müssen.
- Thermische Leistung – Kein thermoplastisches Polymer behält seine Festigkeit bei hohen Temperaturen so gut bei wie Torlon PAI. Dies hat dazu geführt, dass es für eine Vielzahl von anspruchsvollen Anwendungen spezifiziert wurde, die in extrem heißen Umgebungen langfristig funktionieren müssen. Seine thermische Stabilität macht das Polymer auch zu einer guten Wahl für elektrische und elektronische Komponenten, die in der Produktion hohen Temperaturen ausgesetzt sind, sowie in abschließenden Testphasen zur Validierung der Leistung verschiedener Komponenten in tatsächlichen Anwendungsumgebungen.Torlon PAI hat eine maximale Betriebstemperatur von 260 °C mit einer noch höheren Glasübergangstemperatur von 275 °C. Der niedrige lineare Wärmeausdehnungskoeffizient ermöglicht präzise Teiletoleranzen bei großen Temperaturschwankungen, und alle Sorten sind von Natur aus flammfest. Die Kombination dieser beeindruckenden thermischen Eigenschaften macht Torlon zum thermisch stabilsten schmelzverarbeitbaren Polymer auf dem Markt.
- Chemische Beständigkeit – Torlon PAI ist sehr beständig gegen viele Chemikalien, einschließlich der meisten Kohlenwasserstoffe und Säuren. Es ist anfällig für gesättigten Dampf und einige starke Basen, aber sein chemisches Beständigkeitsprofil eignet sich gut für die Elektronik- und Halbleiterverarbeitung. Um eine optimale chemische Beständigkeit zu erreichen, müssen die aus Torlon PAI gefertigten oder spritzgegossenen Teile nach der Formgebung ordnungsgemäß getempert werden. Drake nutzt seine mehr als 30 Temperöfen in Verbindung mit seiner umfangreichen Erfahrung beim Tempern, um eine gleichbleibend hohe Tg (Glasübergangstemperatur) in Torlon PAI Teilen zu erreichen. Die Tg dieses Polymers nimmt mit dem Tempern zu, und dient als typisches Maß für die Wirksamkeit des Tempern.
Mit seinen kombinierten Vorteilen in Bezug auf thermische, chemische und elektrische Beständigkeit ist Torlon PAI eine gängige Wahl für zahlreiche elektronische Anwendungen, einschließlich Prüfsockeln, Chipkontaktoren, Isolatoren für Sonden und Aderendhülsen. In diesen Funktionen ist Torlon PAI nicht nur langlebig und widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung, sondern setzt im Vergleich zu Polyimiden auch weniger ionische Verunreinigungen frei. Insbesondere Torlon 4200 weist nur minimale Erosion auf, wenn es Plasmagasen ausgesetzt ist, und ist eine gute Wahl für Plasmakammeranwendungen.
PEEK bietet eine hohe Durchschlagfestigkeit und außergewöhnliche chemische Beständigkeit für elektrische und elektronische Komponenten
Torlon PAI ist die erste Wahl, wenn eine Kombination aus extremer mechanischer, thermischer und elektrischer Beanspruchung vorliegt. PEEK bietet jedoch auch eine einzigartige Kombination von Eigenschaften, die es ideal macht für eine Vielzahl elektrischer und elektronischer Komponenten und für Teile, die in der Elektronikproduktion verwendet werden. Dieses Hochleistungspolymer bietet langfristige Betriebssicherheit auch in aggressiven Chemikalien bei starken Schwankungen von Temperatur, Druck und elektrischer Frequenz. Zu den Anwendungen gehören Komponenten und Gehäuse für Trimmpotentiometer, die Spannungs- oder Widerstandsfehler in elektronischen Geräten nach der Herstellung kalibrieren und korrigieren, sowie elektrische Anschlussblöcke und Stiftisolatoren in ESP-Pumpen und elektrischen Unterwasserausrüstungen und anderen extremen Umgebungen.
Zu den wichtigsten Eigenschaften, die für die Wahl von PEEK für diese Anwendungen sprechen, gehören:
- Durchschlagfestigkeit vergleichbar mit Vakuumbedingungen – Es wäre zwar ideal, aber nicht wirklich machbar, Elektronik im Vakuum zu fertigen, aber einige Materialien wie PEEK bieten eine gute Möglichkeit. Mit einer Durchschlagfestigkeit, die der eines Hochvakuums (200 uPa) entspricht, ist PEEK ein ausgezeichneter elektrischer Isolator und daher eine gute Wahl für Materialhandhabungsanwendungen in der Elektronikproduktion und für isolierende Komponenten.
- Hervorragende chemische Beständigkeit – Die chemische Beständigkeit von PEEK übertrifft die von fast allen anderen Polymeren, einschließlich Torlon. Es kann diese breite chemische Beständigkeit bei erhöhten Temperaturen von bis zu 204 °C beibehalten, was dazu geführt hat, dass es als korrosionsbeständiges Material in vielen anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt wird.
- Thermische Stabilität – Mit einer Tg von 143 °C und einer Wärmeformbeständigkeit von 160 °C widersteht PEEK den Löttemperaturen bei der Herstellung elektrischer und elektronischer Komponenten. Es behält seine elektrischen und chemischen Eigenschaften auch bei höheren Temperaturen bei, was seine Vorteile für Teile, die in nassen Produktionsprozessen verwendet werden, noch verstärkt.
Ryton PPS, Ultem PEI und AvaSpire PAEK: Leistungsstarke Materialoptionen für elektrische und elektronische Anwendungen
Drake bietet ein umfassendes Sortiment an Ultra-Hochleistungswerkstoffen als Halbzeuge für die spanhebende Bearbeitung und als Sprtizgussteile an, um den Ingenieuren ein optimales Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung für ihre spezifischen Anwendungen zu bieten. Beachten Sie neben Torlon PAI und PEEK auch die einzigartigen Leistungsprofile dieser anderen Polymere aus der Drake Produktpalette, die für viele Anwendungen gut geeignet sind:
Dieses vielseitige amorphe thermoplastische Hochleistungspolymer wird für eine Vielzahl elektrischer und elektronischer Anwendungen in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Telekommunikations- und anderen Industrien eingesetzt. Typische Verwendungszwecke sind Glasfaseranschlüsse, Anschlussblöcke, Kfz-Lampenfassungen und Zündungskomponenten, Isolatoren, metallisierte Reflektoren und elektrische Gehäuse.
Zu den Leistungsvorteilen, die den Einsatz von Ultem PEI in elektrischen und elektronischen Anwendungen unterstützen, gehören die Durchschlagfestigkeit, die Entflammbarkeitsklasse UL94 VTM-0 und die breite chemische Beständigkeit. Es hat eine Wärmeformbeständigkeit von 200 °C, behält seine hohe mechanische Festigkeit bei erhöhten Temperaturen bei, auch nach längerer Hitzeeinwirkung.
Ryton R-4 PPS ist ein teilkristallines Polymer und ein ausgezeichneter elektrischer Isolator. In Kombination mit seiner Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Chemikalien und der Beibehaltung der Isolationseigenschaften bei hoher Luftfeuchtigkeit, ist Ryton R-4 eine gute Wahl für elektrische und elektronische Komponenten im Motorraum von Kraftfahrzeugen und anderen anspruchsvollen Einsatzbereichen. Zu den bewährten Anwendungen in vielen Branchen gehören Isolatoren, Steckverbinder, Buchsen, Spulen, Gehäuse, Schalter und Relais. Seine Verwendung hat schnell zugenommen und ersetzt Materialien mit geringerer Leistung, da die Betriebstemperaturen aufgrund der Hinzufügung von viel mehr elektronischen Funktionen in den gleichen oder kleineren Motorräumen und Gehäusen der elektrischen Ausrüstung gestiegen sind.
AvaSpire PAEK ist ein PEEK-Hybridpolymer mit einer Tg von 158 °C und einer Wärmeformbeständigkeit von 217 °C. Es bietet im Vergleich zu PEEK eine deutliche Verbesserung der thermomechanischen Leistung bei ähnlich hoher Chemikalien- und Hydrolysebeständigkeit. Je nach Anwendungsanforderungen können seine elektrischen und isolierenden Eigenschaften es zu einer guten Wahl für Kondensatoren, Spulen, Schalter, Steckverbinder und Sensorgehäuse machen.
Prozess-Fachwissen: Entscheidend für die Materialleistung bei elektrischen und elektronischen Anwendungen
Aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften erfüllen die Ultra-Hochleistungspolymere Torlon, PEEK, Ryton PPS, Ultem PEI und AvaSpire PAEK die Leistungsanforderungen zahlreicher elektrischer und elektronischer Anwendungen selbst unter härtesten Einsatzbedingungen. Die tatsächliche Leistung der Komponenten und ihre Leistungskonstanz von Charge zu Charge hängen jedoch auch davon ab, wie diese Materialien verarbeitet werden.
Drake ist auf diese Ultra-Hochleistungspolymere spezialisiert. Ihr Nutzen sollte nicht beeinträchtigt werden. Unsere laufenden Investitionen konzentrieren sich auf den Erwerb – und immer häufiger auf die Verbesserung und Entwicklung – führender Prozesstechnologien und Produktionsmethoden ausschließlich für Torlon, PEEK, Ryton PPS, Ultem PEI und AvaSpire PAEK. Unsere Kunden haben gelernt und vertrauen darauf, dass dieses Maß an Engagement und Prozess-Know-how sicherstellt, dass die von Drake gelieferten Halbzeuge und spritzgegossenen und bearbeiteten Komponenten ihre Erwartungen an Leistung und Qualität durchweg erfüllen.
- Polymerspezifische Verfahrenstechnik: Jedes dieser Hochleistungspolymere hat eine andere Zusammensetzung und Struktur. Alle unterscheiden sich darin, wie gut sie Prozesstemperaturen und Bearbeitungsmethoden vertragen. Um ihre individuellen Leistungsvorteile zu maximieren, benötigt jedes Produkt seine eigenen idealen Produktionsbedingungen. Das Verständnis und der Umgang mit der Ausrichtung der Faserverstärkung ist ebenfalls entscheidend für das Erreichen der erwarteten Leistung. Torlon erfordert beispielsweise eine längere Temperung nach der Produktion, um seine hervorragende Festigkeit zu erhalten und wir versenden Halbzeuge oder Spritzgussteile aus Torlon erst nach gründlich Tempern. Mit jahrzehntelanger Erfahrung ausschließlich in der Extrusion von Halbzeugen und dem Spritzgiessen und Bearbeiten dieser Hochleistungspolymere weiß das Fertigungsteam von Drake, wie man die Leistung und Qualität jedes Materials bewahrt, so dass die Kunden Teile mit der Stärke, Haltbarkeit und Leistung erhalten, die sie erwarten, Lieferung für Lieferung.
- Vielseitige Lösungen: Unsere Produktionsingenieure wählen immer das optimale Verfahren für jedes von uns verarbeitete Polymer. Im Gegensatz zu vielen Kunststoffverarbeitern sind wir nicht auf ein bestimmtes Produktionsverfahren festgelegt. Drake verfügt über Anlagen und Erfahrung in den Bereichen Bearbeitung, Spritzguss und Extrusion von Hochleistungspolymeren. Im Laufe der Jahre haben unsere Kunden erkannt, dass diese Vielseitigkeit die bestmögliche Lösung für ihre Anforderungen bietet.
- Kundenzufriedenheit: Bei Anwendungen in Hochleistungspolymeren stellen die Bedürfnisse jedes Kunden eine besondere Herausforderung dar. Drake arbeitet aktiv mit den Kunden zusammen, sehr oft vor Ort, um die optimale Lösung für Material, Design und Produktion zu entwickeln. In einigen Fällen bieten wir zusätzliche Prototypen zur Feinabstimmung der Komponenten an, bevor die volle Produktion beginnen kann. Die Anforderungen der Kunden können sich mit der Zeit ändern, und unsere Kunden wissen, dass Drake sich schnell anpasst. Wir sind groß genug, um mit einer Vielzahl von Kunden zusammenzuarbeiten und große Produktionsläufe zu bewältigen, aber auch klein und flexibel genug, um schnell zu reagieren, wenn sich die Dinge ändern. Unsere Kunden bestätigen dies durch ihre langjährige Zusammenarbeit mit uns.
- Zertifizierung– Die Anlagen und Prozesse von Drake sind zertifiziert, und wir liefern unsere Produkte kostenlos mit Zertifikaten aus. Die Zertifizierung nach ISO 9001:2015 sowie nach AMS 3670 und ASTM D5204 sind Standard. Hamilton Sundstrand MS29.04, Boeing’s BMS 8269, Honeywell’s MCS 7004 und General Electric’s A50TF190 Zertifizierungen sind bei Bedarf ebenfalls erhältlich. Da wir bei der Verarbeitung keine Zusatzstoffe oder Substanzen mischen, erfüllen wir auch alle RoHS-, REACH- und California Prop 65-Erklärungen der Kunststofflieferanten.
Torlon PAI, PEEK, Ryton PPS, Ultem PEI und AvaSpire PAEK sind Hochleistungspolymere, die in einer wachsenden Zahl von Anwendungen außergewöhnliche Leistungsvorteile gegenüber Metallen, Keramik und anderen herkömmlichen Materialien bieten. Das einzigartige Engagement von Drake Plastics bei der Unterstützung der Materialauswahl und der optimalen Verarbeitungstechnologie und -bedingungen für jedes einzelne Teil stellt sicher, dass die Kunden ihre optimale Leistung in jedem Bauteil realisieren.
