Les opérations de transformation des métaux exposent les outils et les composants à des conditions difficiles qui dépassent les capacités de la plupart des plastiques. Les polymères à ultra-hautes performances de Drake sont l’exception, avec des décennies de succès dans la fourniture de solutions aux défis difficiles de cette industrie.
Options de matériaux haute performance pour un environnement de travail difficile
Les matériaux des composants utilisés dans les machines et les outils de production pour le formage, la finition et la découpe au plasma des métaux doivent résister à des environnements et à des conditions de fonctionnement extrêmement difficiles. La résilience et la résistance à la déformation sous des charges très élevées et répétées sont des critères essentiels pour les dispositifs d’emboutissage, de découpe et de formage. La résistance et la rigidité à des températures extrêmement élevées sont essentielles pour les composants des fours de production d’acier. Les torches de découpe au plasma génèrent des températures de fonctionnement élevées et subissent des chocs lors d’une utilisation régulière à l’intérieur des ateliers de fabrication et à l’extérieur par grand froid. Ces conditions font de la durabilité et de la haute résistance sur une large gamme de températures des propriétés essentielles pour les boîtiers et les composants des outils de coupe. Dans tous ces domaines d’application, les matériaux doivent résister à une exposition régulière aux lubrifiants et aux produits chimiques courants dans un environnement de production, sans se corroder ni se fragiliser.
Alors que les avantages inhérents aux plastiques, à savoir la légèreté et l’isolation thermique et électrique, profiteraient à de nombreuses applications dans les machines de production de métaux, les outils de coupe et les équipements de formage et de finition, peu d’entre eux peuvent résister aux rigueurs des différents environnements de fonctionnement.
Ces conditions d’application difficiles s’accordent toutefois bien avec les profils de propriétés des 1/2produitset des pièces usinées en polymère ultra-haute performance de Drake Plastics. La famille Torlon PAI, composée de grades standard et de grades renforcés de fibres, associe l’isolation thermique et électrique à la ténacité et à la résistance chimique nécessaires pour les fixations, les isolateurs, les roulements et autres composants des équipements de traitement des métaux, allant des fours de production d’acier aux machines de formage et de finition et aux torches de découpe au plasma.
Haute résistance et isolation pour les composants des fours électriques à arc et des hauts fourneaux
Les matériaux Torlon PAI et PEEK sont largement utilisés dans le traitement et la fabrication des métaux pour les raccords non conducteurs, les connecteurs isolants et les roulements résistant aux hautes températures. Le rapport résistance/poids ou la résistance spécifique des deux polymères dépasse la plupart des métaux. Si les deux polymères sont également très stables sur le plan dimensionnel, le Tolron PAI se distingue par un coefficient de dilatation thermique linéaire (CLTE) inférieur, comparable à celui de l’aluminium de qualité aéronautique.
Le Torlon PAI est unique parmi les thermoplastiques par sa capacité à maintenir sa résistance structurelle et sa rigidité à très haute température. Dans les opérations de production à chaud, sa température de déformation à chaud supérieure à 277°C et sa résistance au fluage empêchent les composants de se déformer sous des charges élevées. Les propriétés de roulement et d’usure de ce matériau haute performance sont également exceptionnelles.
Ce profil de propriétés a conduit à l’utilisation de différents grades de Torlon PAI pour les composants de fours à arc électrique qui doivent conserver leur haute résistance et leur rigidité dans l’environnement de fonctionnement à chaud. Par exemple, les raccords et connecteurs de colonne d’électrode PAI Torlon 5030 de Drake, usinés avec précision, offrent une solution durable aux besoins de résistance et de non-conductivité de ces composants critiques du FEA.. Également éprouvé en tant que matériau pour les applications de roulement, le Torlon PAI résiste à l’usure et à la déformation sous de fortes charges à des températures de fonctionnement extrêmes associées aux fours à arc électrique.
Les hauts fourneaux représentent un autre domaine d’application exigeant où le Torlon 4203 PAI relève les défis des matériaux utilisés pour les composants critiques.Ce matériau ultra performant combine la haute résistance, la résistance à la déformation sous charge et la stabilité dimensionnelle nécessaires pour supporter les conditions de fonctionnement extrêmes de ce processus de production d’acier. Ses propriétés physiques et thermiques inégalées contribuent à sa spécification pour une gamme d’applications structurelles, porteuses et résistantes à l’usure, y compris les joints de haut fourneau d’un diamètre de 30 pieds.
Composants de torche de coupage plasma robustes et résistants à la chaleur
La légèreté, la ténacité, la résistance et la stabilité à des températures de fonctionnement élevées sont autant de facteurs qui expliquent l’utilisation du Torlon PAI, du PEEK renforcé de fibres de verre et de l’Ultem 2300 pour les outils de découpe au plasma. Les conditions réelles d’utilisation déterminent lequel de ces thermoplastiques haute performance offre le meilleur équilibre entre performance et coût. Tous fonctionnent exceptionnellement bien en tant que matériaux isolants pour garantir que les corps et les raccords des torches sont thermiquement et électriquement non conducteurs.
Le Torlon PAI présente des propriétés qui le rendent particulièrement intéressant en tant que matériau d’isolation rigide, compte tenu des températures de fonctionnement élevées qu’implique le découpage au plasma. Les embouts de torche usinés en Torlon 4203 PAI et Torlon 5030 PAI, un grade à haute résistance renforcé à 30% de fibre de verre, restent rigides en raison de la température de déformation thermique inhérente au polymère, qui est de 278°C (532°F). Ces deux matériaux fournissent l’isolation électrique et thermique et la résistance aux hautes températures que ces outils requièrent près de la pointe de coupe.
Le PEEK renforcé de verre conserve également une résistance et une rigidité élevées à des températures élevées et est souvent spécifié pour les composants isolants. L’Ultem 2300 renforcé de fibres de verre, sous la forme d’un tube Seamless Tube® unique et facile à usiner, vient s’ajouter à la liste des matériaux haute performance proposés par Drake pour répondre aux besoins de performance des différentes conceptions de torches de découpe au plasma et aux exigences de l’utilisation finale.
Outils et montages de formage et de finition solides et résilients
Les montages, les gabarits et les outils de formage usinés à partir des 1/2 produits Torlon PAI de Drake présentent l’équilibre des propriétés physiques nécessaires pour supporter les charges, les températures et les impacts élevés typiques des opérations de travail des métaux.
Pour le formage et le brunissage CNC à grande vitesse de réflecteurs en alliage d’aluminium filé, les disques de formage en Torlon 4203 PAI ont un niveau inégalé de résistance à la compression et à l’usure qui contribue à une longue durée de vie des outils et à une productivité élevée. La dureté inhérente du Torlon PAI et la surface ultra-lisse obtenue sur les disques usinés permettent d’obtenir une qualité de finition constamment supérieure à celle des matériaux précédemment utilisés pour les outils.
Cette même résistance élevée à la compression, la résistance à l’usure et la dureté de surface sont des facteurs qui expliquent l’utilisation du Torlon 4203L PAI pour les outils de réparation sans peinture (PDR) utilisés pour réparer les dommages causés à la tôle automobile. Cette méthode peu coûteuse peut éviter la nécessité de repeindre ou de remplacer entièrement les pièces en tôle.
Le Torlon 5030 PAI présente un module élevé, un faible taux d’expansion similaire à celui de l’aluminium et un faible fluage. Par conséquent, les isolateurs thermiques et électriques, les gabarits, les gabarits, les outils de formage et les composants coulissants usinés à partir des 1/2 produits Torlon 5030 de Drake Plastics conservent leur rigidité et leurs dimensions sous charge, même lorsqu’ils sont en contact avec des surfaces chaudes dans la production de métal.
Applications typiques : Polymères à ultra-hautes performances dans le traitement des métaux
- Les raccords de colonnes d’électrodes pour fours à arc électrique et les raccords en Torlon PAI résistent à des charges et des températures élevées, sont non-conducteurs et assurent une isolation thermique.
- Les joints de haut fourneau usinés en Torlon PAI et PEEK de Drake résistent à des charges physiques élevées et à des températures de fonctionnement extrêmes.
- Les roulements de fours électriques et de hauts fourneaux fabriqués à partir des qualités de roulement Torlon PAI résistent à l’usure et offrent un service de longue durée.
- Les pointes et corps d’outils de découpe plasma usinés en Torlon PAI, GF PEEK et Ultem 2300 résistent à la déformation et aux impacts tout en assurant une isolation thermique et électrique.
- Les montages et les disques de polissage durables en Torlon PAI résistent à l’usure et offrent une qualité de finition de surface élevée.
- Les outils PDR (réparation de bosses sans peinture) tirent parti de la dureté, de la rigidité et de la résistance aux chocs du Torlon PAI pour une grande durabilité, une longue durée de vie et des résultats de qualité.
Délai d’exécution rapide pour les pièces de rechange de haute performance
L’inventaire de Drake Plastics comprend un large éventail de 1/2 produits et de dimensions de ses polymères à ultra-hautes performances. Toutes ces pièces sont disponibles en stock et livrées le jour même pour être usinées en pièces de rechange qui minimisent les temps d’arrêt de production et réduisent les problèmes et les coûts de maintenance.
