Pièces moulées par injection médicale PEEK

Caractéristiques : résistance à haute température, autolubrification, résistance chimique, retardateur de flamme, résistance à l'hydrolyse, résistance à l'usure et résistance à la fatigue et autres excellentes propriétés. Les principaux produits de Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. sont les produits en nylon, les produits en plastique, les séries ABS, les produits en caoutchouc, etc. Types de matériaux de moulage par injection pouvant être traités : polyéthylène (PE), polypropylène (PP), nylon (PA , PA6, PA66), polyoxyméthylène (POM), ABS, polyuréthane (TPU), sulfure de polyphénylène (PPS), carbonate de polystyrène (PC), polyétheréthercétone (PEEK), etc.

Description du produitécriture

1. Normes de mise en œuvre : la société applique strictement les certifications ISO9001, ISO14001, IATF16949, VDA6.3, et les produits ont passé la certification ROHS, FDA EU, etc.

2. Normes matérielles du produit : ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Principaux processus : moulage par injection de plastique, moulage par injection d'inserts métalliques, moulage de précision, moulage sous pression d'aluminium

4. Matériaux disponibles pour le moulage par injection :

Produits en nylon transformables, produits en plastique, série ABS; types de matériaux de moulage par injection : polyéthylène (PE), polypropylène (PP), nylon (PA, PA6, PA66), polyoxyméthylène (POM), ABS, polyuréthane (TPU), polysulfure de phényle (PPS), polycarbonate (PC), polyéther éther la cétone (PEEK) et l'impression 3D peuvent être personnalisées selon les exigences du client.

Processus de production

La polyaryléthercétone, appelée PAEK, est un type de polymère thermoplastique aromatique cristallin dans lequel les cycles phénylène sont reliés par des liaisons éther et des groupes carbonyle (groupes cétone). Selon l'ordre de connexion et le rapport de la liaison éther, du groupe cétone et du cycle benzénique dans la chaîne moléculaire, de nombreux polymères différents peuvent être formés, tels que le polyéther cétone PEK, le polyéther éther cétone PEEK, le polyéther cétone cétone PEKK, le polyéther éther cétone cétone PEEKK et polyéthercétone éther cétone cétone PEKEKK et autres variétés. Parmi eux, le polyétheréthercétone PEEK est la première variété produite industriellement. Le polyétheréthercétone (ci-après dénommé PEEK) a été étudié et développé avec succès par British Imperial Chemical Industries (IC) en 1978. Les pièces moulées par injection médicale PEEK ont une résistance à la chaleur, une résistance à la corrosion, une résistance aux radiations et d'excellentes performances. La résistance à la fatigue et les propriétés électriques, ainsi qu'une excellente aptitude au traitement et de nombreux autres avantages, ont été reconnus comme l'un des matériaux thermoplastiques les plus performants au monde. Il a été utilisé à l'origine dans le domaine de la défense et des industries militaires, puis s'est progressivement étendu aux domaines civils, notamment la fabrication industrielle, l'aérospatiale, l'aérospatiale, l'industrie automobile, les équipements électriques et électroniques et médicaux, etc.

1. Histoire du PEEK

Années 1960 : En 1962, l'American Dupont Company et la British ICI Company rapportent en 1964 la synthèse de polyaryléthercétone par substitution électrophile en présence de catalyseur de Friedel-Crafts. 1993-2005 : En 1993, le PEEK d'ICI a été racheté par Victrex. En 1999, la capacité de production de Victrex est passée à 2 000t/a, et en 2005, elle a de nouveau augmenté à 2 800 t/a. Dans le même temps, Viagra a activement développé des produits civils de haute technologie. Pour les applications dans le domaine de la science et de la technologie, la taille du marché continue de croître à un rythme d'environ 15 % chaque année. 1978-1992 : ICI a développé avec succès le PEEK en 1978 et a commencé sa commercialisation. Une usine de production de 1 000 t/a a démarré en 1987. Avant 1993, le PEEK était principalement utilisé dans l'industrie militaire occidentale et la taille du marché n'était que de 400 t/a. 2000-2005 : la Chine a commencé à étudier le polyétheréthercétone en tant que projet clé national du « Septième plan quinquennal ». L'Université de Jilin a créé Changchun Jida High-tech Materials Company en 2000 pour développer et produire des résines PES et PEEK à grande échelle. Fin 2003, une ligne de production de 500 t/an a été construite et mise en service. En 2005, la société allemande Evonik a investi du capital pour créer Jida Evonik High Performance Polymer Co., Ltd. L'Université de Jilin détient 20 % des actions et Evonik détient 80 % des actions. 2006 : Solvay acquiert la division polymères de Gharda Chemical Company en Inde fin 2006 et établit la première unité de commercialisation de PEEK en Inde en 2008, avec une capacité de production annuelle de 500 t. 2009-2012 : Victrex a construit une nouvelle usine d'une capacité de 1 450 t/a en 2009, avec une capacité de production totale de 4 250 t/a. Depuis lors, la capacité de production n'a cessé d'augmenter. En 2012, la capacité de production de la nouvelle usine de Victrex a atteint 7 150 t/an, soit 60 % de la capacité de production mondiale totale. 2012-2014 : En 2012, Solvay a étendu la production de polymères PEEK et PAEK (polyaryléthercétone) dans la base de production indienne, et la capacité de production a atteint 1 500 t/a en 2013. Parallèlement, Savli en Inde a important centre de R&D. En mai 2014, Solvay SA a introduit un nouveau KetaSpire polyétheréthercétone (PEEK) à haute rigidité, KetaSpire KT-825, qui a un module/rigidité 50 % supérieur aux grades PEEK purs standard 2015:2015 Jida Evonik High Performance Polymers étendra sa capacité de production à 1250t/a. pour répondre à une demande mondiale croissante. Les produits sont principalement exportés vers l'Europe, l'Italie et d'autres pays, et il y a peu de produits sur le marché chinois. 2018.9 : Victrex s'associe à l'Université d'Exeter (Royaume-Uni) pour lancer une nouvelle génération de polymères et composites PAEK pour l'impression 3D dans l'industrie aérospatiale. Ce partenariat facilite le développement plus large de la technologie d'impression 3D par les deux parties. 2018.11 : Evonik Industries AG a développé le premier filament PEEK implantable au monde pour les applications d'impression 3D. Ce matériau haute performance peut être utilisé dans la technologie de fabrication de fusibles (FFF). 2019.3 : Evonik Industries AG lance un nouveau matériau PEEK radio-opaque pour la technologie des implants dans les applications de soins de santé. Evonik a développé le PEEK contenant du sulfate de baryum. Ce type de produit facilite le contraste radiographique sans formation d'artefacts car il peut être visualisé avec d'autres matériaux pour les techniques d'implantation. 2019.3 : Arkema ouvre sa première usine de production de PEKK aux États-Unis.

2. Propriétés physiques du polyétheréthercétone

(1) Propriétés physiques de base

Le polyétheréthercétone PEEK est un plastique technique thermoplastique aromatique semi-cristallin. Par conséquent, il a trois températures de transition thermique typiques : la température de transition vitreuse (Ta) est de 143 degrés, la température de cristallisation (Tc) est de 285 degrés et le point de fusion (Tm) est de 334 degrés. Il a une densité de 1,265 g/cm3 à l'état amorphe et de 1,32 g/cm3 à la cristallinité maximale.

Remarque : Figure A : Structure moléculaire du PEEK Figure B : Cellule unitaire orthogonale du PEEK

(2) Structure moléculaire et cristallinité D'après la formule structurale du PEEK, on ​​peut voir qu'il a un squelette moléculaire aromatique et qu'il existe des groupes cétone et des groupes éther entre les groupes cycliques aromatiques. Il y a beaucoup d'anneaux de benzène dans la molécule, elle aura donc une bonne résistance à la chaleur et des propriétés mécaniques. On peut voir d'après la structure cristalline que le PEEK est un polymère semi-cristallin à deux phases composé d'une phase amorphe et d'une phase cristalline. Généralement, le contenu cristallin des produits est de 20~35 %. Selon la technologie de traitement, une gamme plus large de cristallinité (0 ~ 40 pour cent) peut être obtenue

(3) Résistance aux hautes températures/stabilité thermique Le PEEK est un thermoplastique résistant aux hautes températures, et sa forme cristalline lui confère une résistance à la chaleur et des propriétés mécaniques exceptionnelles. Il a une température de fusion de 340 degrés, et la dégradation thermique et la génération volatile sont à peine mesurables en dessous de 427 degrés.

A 250 degrés, une diminution des propriétés mécaniques n'a été détectée qu'après 16 semaines. A 310 degrés, ses propriétés mécaniques diminuent rapidement. Cela montre qu'il peut être utilisé pendant longtemps à une température plus élevée. Par rapport à d'autres matériaux résistants aux hautes températures tels que le polyimide (PI, le sulfure de polyphénylène (PPS), le polytétrafluoroéthylène (PTFE), l'éther de polyphénylène (PPO), etc., la température d'utilisation La limite supérieure est supérieure de près de 50 degrés et la température d'utilisation instantanée peut atteindre 300 degrés, et il ne se décomposera pas pendant une courte période à 400 degrés.

ArticlePEEKPTFEPPOPI Résistance à la traction/MPA9720Module d'élasticité à la traction 66116/GPA2.80.42.7-Résistance à la flexion/MPA14213110176 Module d'élasticité à la flexion/GPA3.7-2.03.3 Résistance à la compression/MPA13012100148 Résistance aux chocs avec entaille Charpy/ KJm4.440.160. 090.10 Coefficient de dilatation linéaire 4.8115.64.0 Température de déformation thermique/degré C (1.82MPA) 15255190.

(4) Stabilité chimique

Les composés et composites PEEK-OPTIMA et CF-PEEK-OPTIMA ont subi des tests de biocompatibilité approfondis pour répondre aux normes de leur fichier principal de la FDA. Ces tests comprenaient de nombreuses études de toxicité systémique, intradermique et d'implants intramusculaires, dont aucune n'a montré d'effets secondaires indésirables. Le PEEK est non sensibilisant et non génotoxique selon ISO 10993-10-1995.

(6) Excellentes propriétés mécaniques

● Résistance à la flexion : PEEK peut maintenir une résistance élevée à haute température. Sa résistance à la flexion à 200 degrés est d'environ 24 MPa, ce qui est supérieur à celui du PTFE à température ambiante. À 250 degrés, la résistance à la flexion et la résistance à la compression sont toujours de 12 ~ 13 MPa.

● Rigidité : le PEEK présente une rigidité supérieure, une meilleure stabilité dimensionnelle et un coefficient de dilatation linéaire inférieur, très proche de celui de l'aluminium métallique.

● Résistance à la fatigue : bonne ténacité, excellente résistance à la fatigue aux contraintes alternées est la plus remarquable de tous les plastiques, comparable aux matériaux en alliage.

● Résistance à l'usure : il possède des propriétés tribologiques exceptionnelles, une excellente résistance à l'usure par glissement et des performances d'usure par frottement, en particulier à 250 degrés, il peut maintenir une résistance à l'usure élevée et un faible coefficient d'usure.

●Traitement : extrusion et moulage par injection faciles, excellente aptitude au traitement et haute efficacité de moulage.

3. Processus de fabrication

4. Il existe deux types de voies de traitement pour la synthèse PEEK : les voies nucléophiles et les voies respectueuses des circuits

●Voie nucléophile

Avec la difluorobenzophénone et l'hydroquinone en présence de carbonate de sodium anhydre, avec la diphénylsulfone comme solvant, c'est-à-dire dans un solvant polaire aprotique, à 280 degrés C ~ 340 degrés C, effectuer une réaction de polycondensation pour obtenir un poids moléculaire élevé. La polyétheréthercétone présente l'avantage que les réactions secondaires telles que la ramification et la réticulation du polymère sont plus faciles à contrôler. Cependant, les conditions de réaction sont sévères, l'industrie de la synthèse est complexe, les monomères sont chers et le coût est élevé, ce qui est aussi le prix élevé du PEEK et limite son application. une raison majeure.

● Fils de circuit Pro

Le processus adopte une réaction à basse température avec de l'éther diphénylique et du chlorure d'isophtaloyle comme matières premières. Ses avantages sont des conditions douces et une source pratique de matières premières, mais il existe des réactions secondaires telles que la ramification et la réticulation du polymère. Par conséquent, pour la synthèse de lignées électrophiles, comment contrôler efficacement les réactions secondaires telles que la ramification et la réticulation de la chaîne polymère pour obtenir des polymères de haut poids moléculaire, la sélection des solvants de réaction est particulièrement importante.

A l'heure actuelle, le premier type de procédé nucléophile est principalement obtenu en production industrielle.

PosteProcessus de moulage par injection

1. Équipement de traitement : CNC, WEDM, tour, fraiseuse, perceuse, rectifieuse, etc.

2. Traitement de surface : Pour certains produits nécessitant un traitement ultérieur, nous pouvons fournir des services de traitement de surface pour atteindre l'objectif particulier des clients. À l'heure actuelle, nous pouvons fournir des services de dégraissage, de polissage, de galvanoplastie (or, argent, nickel, étain, galvanisé, etc.), d'anodisation, d'électrophorèse et d'autres services de traitement de surface pour les pièces de précision.

Moules et appareils d'inspection

1. Durée de vie du moule : généralement semi-permanent. (sauf mousse perdue)

2. Délai de livraison du moule : 10-25 jours (selon la structure et la taille du produit).

3. Maintenance de l'outillage et des moules : Zhongwei est responsable des pièces de précision.

Contrôle de qualité

1. Contrôle de la qualité : le taux de défectueux est inférieur à 0,1 %.

2. Les échantillons et les essais seront inspectés à 100 % pendant la production et avant l'expédition, l'inspection des échantillons pour la production de masse conformément aux normes ISDO ou aux exigences du client

3. Équipement d'essai: l'équipement d'inspection visuelle automatisé peut effectuer une inspection à 100% des produits, un analyseur de spectre, un analyseur d'éléphant doré, une machine de mesure à trois coordonnées, un équipement d'essai de dureté, une machine d'essai de traction.