Inleiding tot continue vezelversterkte PEEK-composietprofielen
Continue vezelversterkte PEEK-composietprofielen zijn geavanceerde materialen, een belangrijk onderdeel van continue vezelversterkte thermoplast (CFRTP). Ook wel CFR PEEK-composieten genoemd, ze worden gemaakt door continue vezels (zoals koolstofvezels) in een PEEK-harsmatrix te plaatsen via een speciaal proces. Continue koolstofvezelversterkte polymeercomposieten (CCFRPC) zijn een opvallend type in deze groep.
Productieproces
Hoogwaardige continue vezels, gekozen op sterkte en stijfheid, worden voorbehandeld om beter te hechten aan PEEK-hars. De hitte- en chemicaliënbestendige PEEK-hars wordt gesmolten of klaargemaakt. Vezels worden in de hars geweekt. De vezel-harsmix, typisch voor continue vezelversterkte thermoplastische CFRTP, wordt gevormd tot profielen, vaak door pultrusie. Tijdens pultrusie wordt het door een matrijs getrokken voor een consistente doorsnede, waardoor zeer nauwkeurige, lange profielen ontstaan, gebruikelijk in CFRTP-producten zoals CFR PEEK Composites.
Materiaaleigenschappen
Hoge sterkte-gewichtsverhouding
Continue vezels, met name koolstofvezels, geven continue vezelversterkte thermoplastische CFRTP in de CFRTP-categorie een hoge sterkte-gewichtsverhouding. Vezels dragen het grootste deel van de belasting, terwijl de lichte PEEK-matrix ze vasthoudt en de spanning verspreidt. Deze profielen kunnen dus grote krachten aan, maar blijven toch licht, ideaal voor gewichtsgevoelige toepassingen zoals lucht- en ruimtevaartonderdelen die CFRTP-materialen gebruiken voor efficiëntie.
Goede thermische weerstand
PEEK-hars heeft een redelijke hittebestendigheid en door continue vezels toe te voegen, wordt het beter in CFR PEEK-composieten. De profielen kunnen mechanische eigenschappen behouden bij hoge temperaturen, tot de glasovergangstemperatuur van PEEK (ongeveer 143 °C) of meer. Dit is geschikt voor plaatsen met hoge temperaturen, zoals industriële ovens of motoronderdelen, waar CFRTP-prestaties van belang zijn.
Grote chemische bestendigheid
De PEEK-matrix geeft profielen uitstekende chemische bestendigheid, gewaardeerd in CFR PEEK-composieten. Ze kunnen zuren, alkaliën en organische oplosmiddelen weerstaan. Dit garandeert duurzaamheid in agressieve chemische plekken zoals chemische fabrieken of maritieme gebieden, waar CFRTP-materialen zoals CFR PEEK-composieten robuust moeten zijn.
Toepassingen
Lucht- en ruimtevaart
In de lucht- en ruimtevaart worden PEEK-composietprofielen met continue vezels, onderdeel van de CFRTP-familie, veel gebruikt. In vliegtuigvleugels verlaagt hun hoge sterkte-gewichtsverhouding (een belangrijk kenmerk van CFR PEEK Composites) het gewicht van het vliegtuig, wat de brandstofefficiëntie verbetert. Hun thermische weerstand, kenmerkend voor CFR PEEK Composites, is geschikt voor motorkappen en andere onderdelen voor hoge temperaturen, wat het belang van CFRTP in de lucht- en ruimtevaart aantoont.
Automobiel
In de automobielsector worden CFR PEEK Composites (een CFRTP-type) gebruikt voor hoogwaardige voertuigonderdelen. In ophangingssystemen helpen hun sterkte en lichtheid (veelvoorkomend in CFR PEEK Composites) bij de handling en het energieverbruik. Hun chemische bestendigheid (een kenmerk van CFR PEEK Composites) maakt ze geschikt voor onderdelen die in aanraking komen met vloeistoffen in de automobielindustrie.
Industriële machines
In industriële machines worden continue vezelversterkte PEEK-composietprofielen (onder de CFRTP-paraplu) gebruikt voor onderdelen met hoge sterkte, slijtage en hittebestendigheid. Ze zijn goed voor transportbanden omdat ze langdurig bestand zijn tegen omgevingen met hoge temperaturen, wat de kwaliteit van CFR PEEK Composites bewijst. Ze worden ook gebruikt in precisiemachineonderdelen omdat ze nauwe toleranties kunnen behouden onder verschillende omstandigheden, wat de veelzijdigheid van CFRTP-materialen aantoont, net als CFR PEEK Composites.
De vezelrichting van deze continue vezelversterkte thermoplastische CFRTP is consistent met de lengterichting van het profiel, dus het heeft een hoge sterkte en stijfheid. Bovendien heeft CFR PEEK Composite ook een goede vermoeidheidsweerstand en chemische corrosieweerstand, en kan het stabiel werken gedurende een lange tijd in hoge temperaturen en extreme chemische omgevingen.
CFR PEEK Composite heeft een breed scala aan toepassingsmogelijkheden en de toepassingsgebieden omvatten onder meer componenten voor de lucht- en ruimtevaart, auto-onderdelen, chemische apparatuur, apparatuur voor olieboringen, scheepsbouw en sportuitrusting. Dankzij de uitstekende prestaties en het brede scala aan toepassingen is CFR PEEK Composite geleidelijk aan een ideaal materiaal geworden op het gebied van engineering.
