Bei der Metallverarbeitung sind Werkzeuge und Komponenten harten Bedingungen ausgesetzt, denen die meisten Kunststoffe nicht gewachsen sind. Die Ultra-Hochleistungspolymere von Drake sind die Ausnahme, denn sie bieten seit Jahrzehnten erfolgreich Lösungen für die schwierigen Herausforderungen dieser Branche.

Hochleistungs-Materialoptionen für eine harte Betriebsumgebung

Materialien für Komponenten, die in Produktionsmaschinen und Werkzeugen für die Metallumformung, die Endbearbeitung und das Plasmaschneiden verwendet werden, müssen extrem harten Betriebsumgebungen und Bedingungen standhalten. Elastizität und Widerstandsfähigkeit gegen Verformung unter sehr hohen und wiederholten Belastungen sind wichtige Kriterien für Stanz-, Schneid- und Umformvorrichtungen. Festigkeit und Steifigkeit bei extrem hohen Temperaturen sind für Komponenten für Stahlproduktionsöfen unerlässlich. Plasmaschneidbrenner erzeugen heiße Betriebstemperaturen und sind bei regelmäßigem Einsatz in Fertigungshallen und im Freien bei extremer Kälte stoßempfindlich. Diese Bedingungen machen Haltbarkeit und hohe Festigkeit über einen weiten Temperaturbereich zu wesentlichen Eigenschaften von Gehäusen und Komponenten für Schneidwerkzeuge. In all diesen Anwendungsbereichen müssen die Materialien den Schmiermitteln und Chemikalien, die in einer Produktionsumgebung üblich sind, standhalten, ohne zu korrodieren oder spröde zu werden.

Während die inhärenten Vorteile von Kunststoffen wie geringes Gewicht und thermische und elektrische Isolierung vielen Anwendungen in Metallproduktionsmaschinen, Schneidewerkzeugen sowie Umform- und Veredelungsanlagen zugute kommen würden, können nur wenige den harten Anforderungen der verschiedenen Betriebsumgebungen standhalten.

Diese harten Anwendungsbedingungen passen jedoch gut zu den Eigenschaftsprofilen der Halbzeuge und spanend bearbeiteten Teile aus Hochleistungspolymeren von Drake Plastics. Die Torlon PAI-Familie von Standard- und faserverstärkten Typen verbindet insbesondere thermische und elektrische Isolierung mit der Zähigkeit und chemischen Beständigkeit, die für Befestigungen, Isolatoren, Lager und andere Komponenten in Metallverarbeitungsanlagen benötigt werden, von Stahlproduktionsöfen bis hin zu Umform- und Veredelungsmaschinen und Plasmaschneidbrennern.

Hohe Festigkeit und Isolierung für Komponenten von Elektrolichtbogen- und Hochöfen

Torlon PAI- und PEEK-Materialien werden in der Metallverarbeitung und -herstellung häufig für hochtemperaturbeständige, nicht leitende Armaturen, isolierende Anschlüsse und Lager verwendet. Das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht oder die spezifische Festigkeit beider Polymere übertrifft die meisten Metalle. Während beide Polymere auch sehr formstabil sind, zeichnet sich Tolron PAI durch einen niedrigeren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CLTE) aus, der mit dem von Flugzeugaluminium vergleichbar ist.

Torlon PAI ist einzigartig unter den Thermoplasten, da es seine strukturelle Stärke und Steifigkeit auch bei sehr hohen Temperaturen beibehält. In der Heißproduktion verhindern die Wärmeformbeständigkeit von über 277°C (530°F) und die Kriechbeständigkeit, dass sich die Komponenten unter hoher Belastung verformen. Auch die Lager- und Verschleißeigenschaften dieses Hochleistungsmaterials sind außergewöhnlich.

Dieses Eigenschaftsprofil hat zur Verwendung verschiedener Qualitäten von Torlon PAI für Komponenten von Elektrolichtbogenöfen geführt, die ihre hohe Festigkeit und Steifigkeit in der heißen Betriebsumgebung beibehalten müssen. Die präzisionsgefertigten Torlon 5030 PAI-Elektrodensäulen und -Anschlüsse von Drake sind beispielsweise eine dauerhafte Lösung für den Bedarf an hoher Festigkeit und Nichtleitfähigkeit in diesen kritischen EAF-Komponenten. Torlon PAI hat sich auch als Material für Lageranwendungen bewährt und widersteht dem Verschleiß und der Verformung unter hoher Belastung bei extremen Betriebstemperaturen in Elektrolichtbogenöfen.

Hochöfen sind ein weiterer anspruchsvoller Anwendungsbereich, in dem Torlon 4203 PAI die Anforderungen an Materialien für kritische Komponenten erfüllt: Das Hochleistungsmaterial vereint die hohe Festigkeit, die Widerstandsfähigkeit gegen Verformung unter Last und die Dimensionsstabilität, die erforderlich sind, um den extremen Betriebsbedingungen dieses Stahlherstellungsprozesses standzuhalten. Seine unvergleichlichen physikalischen und thermischen Eigenschaften tragen dazu bei, dass es für eine Reihe von strukturellen, tragenden und verschleißfesten Anwendungen spezifiziert ist, einschließlich Hochofendichtungen mit einem Durchmesser von bis zu 30′.

Robuste, hitzebeständige Komponenten für Plasmaschneidbrenner

Geringes Gewicht, Zähigkeit, Festigkeit und Stabilität bei hohen Betriebstemperaturen sind Faktoren, die für die Verwendung von Torlon PAI, glasfaserverstärktem PEEK und Ultem 2300 für Plasmaschneidwerkzeuge sprechen. Die tatsächlichen Betriebsbedingungen bestimmen, welche dieser Hochleistungsthermoplaste das beste Verhältnis von Leistung und Kosten bieten. Alle eignen sich hervorragend als Isoliermaterial, um sicherzustellen, dass Brennerkörper und Armaturen thermisch und elektrisch nicht leitend sind.

Torlon PAI verfügt über Eigenschaften, die es angesichts der hohen Betriebstemperaturen beim Plasmaschneiden als starres Isoliermaterial besonders vorteilhaft machen. Brennerspitzen aus Torlon 4203 PAI und Torlon 5030 PAI, einer hochfesten, mit 30% Glasfasern verstärkten Qualität, bleiben aufgrund der dem Polymer eigenen Wärmeformbeständigkeit von 278°C (532°F) steif. Beide Materialien bieten die elektrische und thermische Isolierung und die hohe Temperaturbeständigkeit, die diese Werkzeuge in der Nähe der Schneidenspitze benötigen.

Glasverstärktes PEEK behält auch bei hohen Temperaturen seine hohe Festigkeit und Steifigkeit und wird häufig für isolierende Komponenten verwendet. Mit dem glasverstärkten Ultem 2300 in Form des einzigartigen und maschinell bearbeitbaren Seamless Tube® erweitert Drake die Liste der Kandidaten für Hochleistungsmaterialien, die den Leistungsanforderungen verschiedener Plasmaschneidbrennerdesigns und Endverwendungsanforderungen gerecht werden.

Starke, widerstandsfähige Umform- und Endbearbeitungswerkzeuge und Vorrichtungen

Vorrichtungen, Lehren und Umformwerkzeuge, die aus Halbzeugen aus Torlon PAI von Drake hergestellt werden, verfügen über die ausgewogenen physikalischen Eigenschaften, die für die hohen Belastungen, Temperaturen und Stöße bei der Metallbearbeitung erforderlich sind.

Bei der Hochgeschwindigkeits-CNC-Umformung und dem Glätten von Reflektoren aus gesponnenen Aluminiumlegierungen weisen Formscheiben aus Torlon 4203 PAI eine unübertroffene Druckfestigkeit und Verschleißfestigkeit auf, die zu einer langen Lebensdauer der Werkzeuge und hoher Produktivität beitragen. Die inhärente Härte von Torlon PAI und die ultraglatte Oberfläche, die auf den bearbeiteten Scheiben erzielt wird, führen zu einer gleichbleibend höheren Qualität als die bisher für die Werkzeuge verwendeten Materialien.

Die gleiche hohe Druckfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Oberflächenhärte sind die Gründe für die Verwendung von Torlon 4203L PAI für Werkzeuge zur lackierfreien Dellenreparatur (PDR), die zur Beseitigung von Blechschäden an Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Diese kostengünstige Methode kann eine Neulackierung oder einen vollständigen Austausch der Blechteile verhindern.

Torlon 5030 PAI zeichnet sich durch einen hohen Modul, eine niedrige Ausdehnungsrate ähnlich der von Aluminium und ein geringes Kriechverhalten aus. Daher behalten thermische und elektrische Isolatoren, Vorrichtungen, Schablonen, Umformwerkzeuge und Gleitelemente, die aus Halbzeugen aus Torlon 5030 von Drake Plastics hergestellt werden, ihre Steifigkeit und Abmessungen unter Belastung bei, selbst wenn sie in der Metallproduktion mit heißen Oberflächen in Kontakt kommen.

Typische Anwendungen: Ultra-Hochleistungs-Polymere in der Metallverarbeitung

  • Lichtbogenofen-Elektrodensäulenkupplungen und Armaturen aus Torlon PAI halten hohen Belastungen und Temperaturen stand, sind nicht leitend und bieten thermische Isolierung.
  • Hochofendichtungen aus Torlon PAI und PEEK von Drake halten hohen physikalischen Belastungen und extremen Betriebstemperaturen stand.
  • EAF- und Hochofenlager aus Torlon PAI sind verschleißfest und bieten eine lange Lebensdauer.
  • Plasmaschneidwerkzeugspitzen und -körper aus Torlon PAI, GF PEEK und Ultem 2300 widerstehen Verformungen und Stößen und bieten gleichzeitig thermische und elektrische Isolierung.
  • Langlebige Halterungen und Polierscheiben aus Torlon PAI sind verschleißfest und bieten eine hohe Oberflächengüte.
  • PDR-Werkzeuge (Paintless Dent Repair) nutzen die Härte, Steifigkeit und Schlagzähigkeit von Torlon PAI für hohe Haltbarkeit, lange Lebensdauer und hochwertige Ergebnisse.

Schnelle Bearbeitung von Hochleistungs-Ersatzteilen

Der Bestand von Drake Plastics umfasst eine breite Palette von Halbzeugen und Abmessungen seiner Hochleistungspolymere. Alle sind noch am selben Tag ab Lager lieferbar und können zu Ersatzteilen verarbeitet werden, die die Ausfallzeiten der Produktion minimieren und den Wartungsaufwand und die Kosten reduzieren.