Высокотемпературное спекание обеспечивает прецизионное формование! Подробный анализ основных производственных процессов для обрабатываемых деталей из материала Vespel® PI.
2026-02-26
Vespel® — зарегистрированная торговая марка компании DuPont (которая в 2025 году выделилась в Qnity) для высокоэффективных деталей и обработанных изделий из полиимида (PI). Разработан ряд марок, отвечающих требованиям к эксплуатационным характеристикам в экстремальных и разнообразных условиях эксплуатации.
01
Различия между полиимидом Vespel® и термопластичными полимерами
Температура размягчения, или температура стеклования (Tg), полиимида Vespel® и аналогичных полиимидных полимеров очень близка к их температуре разложения. Температура размягчения полиимида Vespel® значительно превышает 400 °C (752 °F). Это означает, что существуют два существенных различия между полиимидом Vespel® и большинством высокоэффективных конструкционных термопластов:
Эксплуатационные характеристики: Прочность и модуль упругости марок Vespel SP снижаются почти линейно с повышением температуры, в то время как свойства большинства высокоэффективных термопластов значительно ухудшаются вблизи точки размягчения или температуры стеклования (Tg).
Технологичность: Поскольку Tg или температура размягчения полиимидов (таких как Vespel® PI) очень близка к температуре их разложения, у них отсутствует расплавленная фаза, подобная термопластам, что делает их непригодными для экструзии расплава в обрабатываемые формы или литья под давлением в детали.
02
Производство обрабатываемых форм и деталей из Vespel® PI
Для получения форм, пригодных для обработки в детали, порошкообразный полимер Vespel® PI спекают или расплавляют при высокой температуре и давлении различными методами в зависимости от желаемой формы. Сам процесс спекания обычно используется в порошковой металлургии.
Стержни из полиимида Vespel® производятся методом изостатического прессования порошка, а обрабатываемые накладки и диски — методом компрессионного формования. Компания DuPont (теперь Qnity) также предлагает детали, изготовленные методом прямого формования. Этот процесс лучше подходит для крупносерийного производства мелких деталей. Независимо от метода производства, требуется спекание при высокой температуре и давлении, что является типичным процессом порошковой металлургии.
03
Основные физические свойства полиимида Vespel®
Полиимидный полимер придает всем маркам полиимида Vespel® уникальное сочетание присущих им свойств. Некоторые марки также содержат добавки для улучшения определенных свойств.
Общими характеристиками всех марок полиимида Vespel® являются высокие эксплуатационные характеристики, сохраняющиеся при температурах от низких до чрезвычайно высоких.
В условиях высокого PV они устойчивы к износу и трению как в смазываемых, так и в несмазываемых компонентах. Полиимид Vespel® также демонстрирует высокую структурную прочность и сопротивление ползучести даже при высоких температурах. Продукция семейства Vespel® PI также отличается ударопрочностью, превосходными электрическими свойствами и стабильностью размеров, а также низким коэффициентом линейного теплового расширения.
В то время как спеченные высокотемпературные полиимиды обычно считаются хрупкими полимерами с низким удлинением и плохой ударопрочностью, марки Vespel® SP обладают уникально высоким удлинением и ударопрочностью. Эти свойства, по сравнению с другими коммерчески доступными спеченными полиимидными продуктами, позволяют обрабатывать детали с большей прочностью и эластичностью в широком диапазоне рабочих температур.
Различные марки Vespel® PI также соответствуют стандартам аэрокосмической промышленности по низкой воспламеняемости и низкому уровню дымообразования. Они выдерживают коррозионное воздействие различных химических веществ, включая топливо, смазочные материалы и гидравлические жидкости, используемые в авиации. Термическая стойкость к окислению, низкое газовыделение и радиационная стойкость также делают Vespel® PI надежным выбором для компонентов космических аппаратов и оборонного оборудования.
04
Термическая стабильность полиимидных полимеров Vespel®
Еще одной важной характеристикой полиимидных марок Vespel® является то, что они подвергаются термическому разложению при экстремальных температурах, превышающих 400 °C (752 °F), без размягчения по мере повышения температуры. Потеря характеристик из-за деградации полиимидных полимеров Vespel® происходит линейно, в отличие от термопластов, которые демонстрируют резкое снижение характеристик по мере приближения к температуре стеклования (Tg) и ее превышения, а затем падают до нуля при достижении температуры плавления (Tm).
05
Марки полиимидных полимеров Vespel®
Компания DuPont предлагает ряд марок полиимидных полимеров Vespel®. Их различные составы разработаны для улучшения характеристик в конкретных областях применения.
Семейство продуктов Vespel® SP включает различные комбинации графита и фторполимеров, обеспечивающие улучшенные фрикционные и износостойкие свойства по сравнению с ненаполненным сортом Vespel® SP-1. Наполнитель также способствует повышению прочности, стабильности размеров и термической стабильности.
Сорт Vespel® SCP определяется как полиимид нового поколения, обеспечивающий улучшенную термоокислительную стабильность полиимидных полимеров и превосходную устойчивость к газовыделению по сравнению с продуктами SP. Кроме того, доступны ненаполненные и более прочные сорта Vespel® SCP с улучшенными подшипниковыми и износостойкими свойствами.
