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Application des matériaux composites PEEK dans les paliers lisses

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Optimisation des performances

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Les roulements sont des composants mécaniques qui supportent des pièces en rotation sur des arbres. Selon leur principe de fonctionnement, les roulements peuvent être divisés en deux types : les roulements à friction (roulements) et les roulements à friction (roulements).

Les paliers lisses présentent les avantages suivants : structure simple, dimensions radiales réduites, forte capacité de charge, bonne absorption des chocs, fonctionnement stable, faible niveau de bruit et longue durée de vie. Ils sont largement utilisés dans divers domaines tels que les vilebrequins des moteurs à combustion interne, les arbres de propulsion des navires, les équipements marins, les machines hydrauliques et les boîtes de vitesse des éoliennes.

Cependant, les paliers lisses sont confrontés à une importante résistance au frottement au démarrage et il est difficile d'assurer un stockage suffisant de l'huile de lubrification. En cas d'impact important et répété, les paliers lisses sont sujets au glissement de l'interface, ce qui provoque un contact entre le revêtement du palier et le tourillon de l'arbre. Ce phénomène peut entraîner l'écaillage du matériau du revêtement du palier, l'abrasion par fatigue de la surface intérieure et conduire à des défaillances telles que le grippage de l'arbre et la brûlure du palier.

L'utilisation de matériaux autolubrifiants dans les paliers lisses peut améliorer efficacement leurs performances en matière de frottement et d'usure, réduire la résistance au frottement au démarrage et permettre un fonctionnement normal à court ou à long terme sans lubrification. C'est pourquoi l'application de matériaux autolubrifiants dans les paliers lisses est devenue l'un des points chauds de la recherche actuelle.

Le PEEK est un matériau autolubrifiant couramment utilisé pour les paliers lisses, avec une bonne résistance à l'usure, une bonne stabilité chimique et une bonne stabilité dimensionnelle. Cependant, le PEEK pur utilisé dans les paliers lisses est confronté à des défis tels que la nécessité d'améliorer l'adhérence de surface, la difficulté de répondre aux exigences techniques en matière de résistance à l'usure et les défis liés au traitement et à la mise en forme. Par conséquent, il est courant de modifier le PEEK pour produire des matériaux composites en PEEK présentant des performances globales supérieures pour les paliers lisses.

Les matériaux composites en PEEK ont de faibles coefficients de frottement et de faibles taux d'usure. Les paliers fabriqués à partir de matériaux composites en PEEK présentent d'excellentes propriétés autolubrifiantes et une bonne résistance à la température. En outre, ils présentent des propriétés mécaniques, une résistance à la fatigue, une résistance à la corrosion, une légèreté et une stabilité dimensionnelle exceptionnelles. Ils sont actuellement largement utilisés dans de nombreuses applications.

Actuellement, les paliers lisses autolubrifiants utilisent largement des matériaux composites non métalliques. La structure consiste principalement en une matrice (acier) + un revêtement (polymère autolubrifiant), ou une matrice (acier) + une couche intermédiaire (alliage) + un revêtement (polymère autolubrifiant). Le PEEK, matériau polymère autolubrifiant couramment utilisé pour les paliers lisses, a un coefficient de frottement d'environ 0,48 à température ambiante, un taux d'usure d'environ 14×10-6mm3/N-m, un point de fusion d'environ 344 °C et une température de transition vitreuse d'environ 143 °C. Il possède une grande résistance, une grande ténacité et une grande résistance à l'usure. Il possède une résistance, une ténacité et un module élevés, ainsi qu'une excellente isolation, une résistance aux températures élevées, une résistance à l'hydrolyse et une résistance aux radiations.

Le PEEK pur est confronté à des défis tels que la nécessité d'une meilleure adhérence de surface, une faible liaison avec d'autres matériaux, une susceptibilité à la dilatation thermique, à la déformation thermique et à la fatigue thermique, ainsi que des difficultés de traitement et de mise en forme dues à une mauvaise fluidité de la matière fondue et à des températures de traitement élevées. Pour pallier ces insuffisances, le PEEK est souvent soumis à des traitements de modification afin d'obtenir des matériaux composites en PEEK présentant des performances globales supérieures.

Les méthodes de modification du PEEK comprennent principalement la modification de la surface, la modification du renforcement des fibres, la modification du remplissage des particules et la modification du mélange de polymères.

La modification de la surface consiste à changer la structure de la surface du matériau PEEK par des méthodes chimiques ou physiques afin d'améliorer ses propriétés de frottement et d'usure, ses propriétés thermodynamiques et sa force d'adhérence avec d'autres matériaux.

La modification du renforcement des fibres consiste à utiliser des CF, des GF et divers whiskers comme charges pour modifier le PEEK et préparer ainsi des matériaux composites en PEEK présentant une résistance élevée à l'usure.

La modification par remplissage de particules vise à améliorer la capacité de charge et la résistance du film de transfert du PEEK par le remplissage de charges inorganiques, réduisant ainsi le frottement et l'usure.

La modification par mélange de polymères consiste à mélanger le PEEK avec des polymères présentant des températures de transition vitreuse élevées afin d'améliorer ses performances thermiques.

Sur la base d'une utilisation pratique, l'ARKPEEK a été développé en ARKPEEK-CF30 et ARKPEEK-MOD. Grâce à leurs performances efficaces, ils sont désormais largement utilisés pour répondre aux exigences spécifiques des paliers lisses. Pour de plus amples informations, veuillez nous contacter.