Ultem™ 4001 PEI – Vue d’ensemble

Qu’est-ce que l’Ultem 4001 PEI ?

Ultem 4001 PEI est formulé avec du PTFE comme lubrifiant interne. Il offre aux ingénieurs et aux concepteurs les hautes performances inhérentes au polymère polyétherimide, associées à une résistance à l’usure nettement supérieure.

Comme tous les grades Ultem, Ultem 4001 est un thermoplastique amorphe haute performance transformable à chaud. La formulation de la polymère est opaque. Les couleurs standard sont le noir et le marron clair naturel, et des couleurs personnalisées sont disponibles. Il est conforme à la directive RoHS.

Tous les grades Ultem, y compris l’Ultem 4001, offrent une résistance structurelle élevée et une résistance au fluage sous charge à des températures élevées. Ils sont classés inflammables selon les normes UL 94 V0 et 94 5VA, résistent à une large gamme de produits chimiques et présentent une bonne résistance aux chocs. Des grades d’Ultem PEI renforcés par des fibres, tels que l’Ultem 2300, sont également disponibles chez Drake sous la forme de Seamless Tube®.

Chimiquement, le PEI est un polyétherimide. Il fait partie de la famille des polymères polyimides qui comprend le Torlon PAI (polyamide-imide) et le Vespel PI (polyimide). Ces imides plus performants présentent une résistance et une rigidité accrues à des températures plus élevées et sont intrinsèquement résistants à l’usure, alors que l’Ultem 4001 PEI y parvient grâce au PTFE intégré dans sa formulation.

Quels produits Drake propose-t-il dans Ultem 4001 ?

Drake transforme la polymère Ultem 4001 en polymères semi-finis par extrusion à l’état fondu et propose un large éventail de dimensions et de configurations. Les barres rondes et les plaques extrudées sont ensuite usinées en composants de précision destinés à diverses applications. Grâce à ses capacités de fabrication polyvalentes basées sur un seul site, Drake offre également la possibilité de passer de prototypes de précision à des pièces usinées ou moulées par injection.

Spécifications –

ASTM D5205

Disponibilité des produits semi-finis –

Comment les propriétés d’Ultem 4001 se comparent-elles à celles d’Ultem 1000 ?

La teneur en PTFE de la formulation PEI Ultem 4001 ajoute une résistance au roulement et à l’usure aux performances intrinsèquement élevées du PEI Ultem. Ce lubrifiant interne n’a qu’un effet mineur sur les autres caractéristiques du polymère, notamment ses propriétés mécaniques et sa résistance à la chaleur, comme le montre la comparaison avec l’Ultem 1000 standard non chargé dans le tableau 1 .

Tableau 1. Comparaison des propriétés :

PEI Ultem 1000 standard contre PEI Ultem 4001 résistant à l’usure

Note: Données basées sur des méthodes d’essai standard de l’industrie ou des essais développés par le fournisseur de polymères, et destinées à une comparaison générale uniquement. Les applications doivent être testées dans des conditions réelles d’utilisation finale pour valider les performances des composants fabriqués à partir de n’importe quel matériau plastique.

La haute résistance à l’usure de l’Ultem 4001 est son principal avantage par rapport à l’Ultem 1000.

Les applications à haute température où un composant est en contact avec lui-même ou avec des métaux sous charge dynamique peuvent bénéficier de la résistance au roulement et à l’usure de l’Ultem 4001.

Les données relatives à l’usure (facteur K) ne sont pas disponibles pour Ultem 1000 pour une comparaison directe. Les valeurs d’abrasion Taber montrent cependant une amélioration significative des performances avec l’Ultem 4001, tout comme les données relatives au coefficient de frottement.

Note technique :

Ultem 4001 a une température de transition vitreuse plus élevée que le PEEK.

Le point de ramollissement ou la température de transition du verre (Tg) de l’Ultem 4001 est de 217oC, soit près de 70oC de plus que la Tg du PEEK, qui est de 150oC. Ses propriétés thermiques, notamment sa Tg 217C, associées à sa résistance à l’usure, peuvent faire de l’Ultem 4001 un candidat pour les applications de support de charge dynamique où le PEEK peut présenter des performances thermiques insuffisantes, et où l’exposition chimique est compatible avec le polymère PEI.

La rigidité de l’Ultem 4001 est supérieure à celle de la plupart des plastiques amorphes..

Parmi les thermoplastiques amorphes, le module de flexion du PEI Ultem non renforcé est exceptionnel. En outre, le lubrifiant interne du PEI Ultem 4001 n’a qu’un effet négligeable sur cette propriété, comme le montre le tableau 1. Ces propriétés sont nettement supérieures à celles d’autres plastiques amorphes à haute performance tels que le PSU et le PPSU, et se comparent favorablement à la rigidité du PEEK non renforcé à 3500 MPa.

Ultem 4001 est classé UL 94V0 et 5VA pour la résistance à l’inflammabilité.

Comme les autres grades de PEI, Ultem 4001 est intrinsèquement ignifuge et ne nécessite aucun additif ignifuge pour atteindre les niveaux UL 94V0 et 5VA. Il a également un indice d’oxygène (LOI) de 48%.

La résistance chimique dépasse celle de la plupart des thermoplastiques amorphes.

Le polymère PEI résiste à une gamme de produits chimiques beaucoup plus large que les autres thermoplastiques amorphes. Ultem 4001 PEI ne fait pas exception à la règle. En fait, l’additif PTFE améliore la résistance chimique inhérente à l’Ultem PEI. Il donne de bons résultats dans la plupart des fluides automobiles et aéronautiques commerciaux, les hydrocarbures entièrement halogénés, les alcools et les solutions aqueuses faibles. Toutefois, sa résistance chimique est plus limitée que celle du PEEK et d’autres matériaux semi-cristallins, et il ne doit pas être utilisé dans des composants exposés à des environnements fortement alcalins ou à des hydrocarbures partiellement halogénés.

Comme pour tout autre matériau, les composants fabriqués à partir d’Ultem 4001 et soumis à une exposition chimique prolongée doivent être évalués dans des conditions réelles d’utilisation afin de valider leur performance en cours d’utilisation.

Quelles sont les autres propriétés importantes de l’Ultem 4001 ?

Les propriétés typiques des grades PEI d’Ultem, y compris l’Ultem 4001, sont les suivantes :

• Excellente rigidité diélectrique
• Durabilité et légèreté
• Propriétés électriques stables
• Grande stabilité dimensionnelle
• Faible absorption d’eau
• Pas d’additifs ignifuges halogénés

Quels sont les types d’applications qui bénéficieraient d’Ultem 4001 ?

Sa résistance structurelle élevée, ses indices d’inflammabilité et ses propriétés thermiques font de l’Ultem 4001 un candidat pour les composants de roulements et d’usure qui nécessitent une résistance au fluage sur une large plage de températures. Dans les environnements chimiques compatibles, Ultem 4001 peut également remplacer le PEEK dans une application nécessitant une plus grande résistance à la température. Les applications fonctionnelles au service de diverses industries sont les suivantes

• Patins d’usure et autres composants des surfaces de glissement
• Rouleaux et bagues dans les équipements électriques
• Applications robotiques à haute température
• Composants de support de charge dynamique dans les équipements de diagnostic médical
• Composants de l’équipement de dosage des liquides

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Dimensions des tubes sans soudure ® –
44,45mm OD x 25,4mm ID à
63,5mm OD x 38,1mm ID

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