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M A T E R I A LE I G E N S C H A F T E N
Victrex Polymer Solutions, ein Unternehmen derVictrex plc, ist weltweit führender Hersteller vonPolyaryletherketonen (PAEK), zu denen auch dasVICTREX® PEEK Polymer zählt. Mit einer über 30-jährigen Erfahrung im Bereich der Hochleistungs-thermoplaste bietet Victrex das bislangumfangreichste Produktportfolio dieser Art. Inüber 30 Ländern weltweit arbeiten global tätigeAbteilungen für Marktentwicklung, Vertrieb undtechnischen Support eng mit den Kundenzusammen und leisten Hilfestellung bei derVerarbeitung, Konstruktion undAnwendungsentwicklung in zahlreichenIndustriezweigen, von Luftfahrt, Automobil undElektronik über Energie und Halbleiter bis hin zurMedizintechnik. So können Kosten deutlichgesenkt, noch höhere Leistungen erzielt undinnovative Produkte entwickelt werden.
VICTREX PEEK Polymer bietet überdurchschnittlicheLeistungsfähigkeit über einen weiten Temperaturbereich unterextremen Einsatzbedingungen. Es handelt sich um ein lineares,aromatisches, teilkristallines Polymer und gehört zu den weltweitleistungsfähigsten thermoplastischen Materialien mit einereinzigartigen Kombination ausgezeichneter Eigenschaften.
Mit VICTREX® HT™ und VICTREX® ST™ sind neben VICTREX PEEKPolymer zwei weitere PAEK Polymere im Angebot, derenmechanische Leistung auch bei steigenden Temperaturen in nochwidrigeren Umgebungen aufrechterhalten wird.
Dort wo Einsatzbereiche eine Kombination von drei oder mehrLeistungsmerkmalen verlangen, überzeugt unsere PAEKPolymerreihe im Vergleich zu anderen auf dem Markt verfügbarenProdukten mit hervorragenden Materialvorteilen undunvergleichlicher Vielfältigkeit. Durch die außergewöhnlicheKombination hervorragender Eigenschaften bestehen unsereMaterialien unter unterschiedlichsten Betriebsbedingungen und inverschiedenartigsten Einsatzbereichen.
InhaltsverzeichnisEinleitung
Mechanische Eigenschaften 2Eigenschaften unter Kurzzeit-Zugbelastung 2 Eigenschaften unter Biegebelastung 3Eigenschaften unter Druckbelastung 3Eigenschaften unter Langzeit-Zugbelastung 3Ermüdungsfestigkeit 4Schlagzähigkeit 4
Thermische Eigenschaften 5Formbeständigkeit in der Wärme 6Relativer Temperaturindex 6Thermische Alterung 6Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient 7Thermische Zersetzung 7
Fließeigenschaften 8
Brandverhalten 9Entflammbarkeit 9Brennbarkeit 9Rauchgasdichte 9Toxizität und Korrosivität der Brandgase 9
Elektrische Eigenschaften 10Spezifischer Durchgangswiderstand 10Oberflächenwiderstand 10Dielektrische Eigenschaften 10Elektrostatisch Dissipative Eigenschaften 12
Tribologie 13Reibung und Verschleiß 13Block-auf-Ring 13Anlaufscheiben 14Grenzwert Lpv 15
Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse 16Hydrolysebeständigkeit 16Barriereeigenschaften 16Chemikalienbeständigkeit 17Strahlungsbeständigkeit 18Ausgasungsverhalten 18
Zulassungen und Spezifikationen 19
Eigenschaften im Überblick 20
Warum VICTREX PAEK?
• Einzigartige Kombination von Eigenschaften
• Umfangreiches Produktsortiment
• Thermoplastische Verarbeitbarkeit auf konventionellen Anlagen
• Konform mit globalen Richtlinien und Vorschriften
• Gleichbleibend hohe Produktqualität
• Liefersicherheit
• Globale Kundenbetreuung durch technisches Expertenteam
HochtemperatureigenschaftenAusgezeichnete Hochtemperatureigenschaftenmit Glasübergangstemperaturen von 143°C - 162°C und Schmelztemperaturen von 343°C - 387°C.
Mechanische Festigkeit undFormstabilitätAusgezeichnete Festigkeit, Steifigkeit,Kriecheigenschaften und Ermüdungsfestigkeit.
VerschleißeigenschaftenHohe Abrieb- und Kerbfestigkeit in Kombinationmit einem geringen Reibungskoeffizienten.
ChemikalienbeständigkeitResistent gegen viele verschiedene Säuren,Basen, Kohlenwasserstoffe und organischeLösungsmittel.
HydrolysebeständigkeitGeringe Feuchtigkeitsaufnahme; beständig inDampfatmosphäre, Süß- und Salzwasser mitgeringer Permeabilität.
Elektrische EigenschaftenDie elektrischen Eigenschaften bleiben übereinen weiten Frequenz- und Temperaturbereicherhalten.
Geringe Rauchgastoxizität undRauchgasdichteInhärent flammwidrig ohne Zusätze. GeringeToxizität der Verbrennungsgase.
ReinheitAußergewöhnlich geringe Mengenextrahierbarer Bestandteile und exzellenteAusgasungseigenschaften.
UmweltfreundlichGeringes spezifisches Gewicht, komplettrecyclebar, halogenfrei und RoHS-konform.
Leichte VerarbeitungEiner der leistungsfähigsten Kunststoffe, der sichmit konventionellen thermoplastischen Verfahrenverarbeiten lässt.
Victrex APTIV® Folie bietet alle Leistungseigenschaften des
VICTREX® PEEK Polymers in einem flexiblen Format und gilt
als die vielseitigste und leistungsfähigste thermoplastische
Folie, die derzeit erhältlich ist.
Umweltfreundliche VICOTE® Beschichtungen in Pulver- oder
Dispersionsform bieten eine hohe Temperaturbeständigkeit,
hervorragende Kratz- und Verschleißfestigkeit sowie hohe
Festigkeit und Haltbarkeit.
Tabelle 1: Produkte können schmelzefiltriert für ungefüllte Granulate, gemahlen als Feinpulver odermit verschiedenen Füllstoffen compoundiert werden.
Die umfangreichste Produktpalette an
Polyaryletherketonen, einschließlich VICTREX® PEEK
Polymer. Victrex-Produkte sind in breiten
Temperaturbereichen und unter extremen
Einsatzbedingungen überdurchschnittlich leistungsfähig.
Victrex-Polymere werden mit verschiedenen Schmelzviskositätenje nach thermoplastischer Prozessanforderung angeboten: DieSchmelzviskosität erhöht sich vom leicht fließenden PEEK 90Polymer über die Standardviskosität PEEK 450 Polymers bis hinzum hoch duktilen PEEK 650 Polymer. Die Produkte werden zu
ungefülltem Granulat schmelzefiltriert, zu feinem Pulvergemahlen bzw. mit verschiedenen Füllstoffen compoundiert. Sie werden aber auch als Endprodukt in Form von Fasern, Folien,Rohren oder Beschichtungen angeboten. Tabelle 1 bietet einenÜberblick über das Victrex Produktportfolio.
VICTREX® PEEK Polymere
Schmelzviskosität- Polymer 90 150 450 650
Ungefülltes Grobpulver 90P 150P 450P 650P
Ungefülltes Feinpulver 150PF 450PF 650PF
150XF
150UF10
Ungefülltes Granulat 90G 150G / 150G903BLK 450G / 450G903BLK 650G
Glasfasergefüllt 90GL30 150GL15 450GL15
90GL60 150GL20 450GL20
150GL30 / 150GL30BLK 450GL30 / 450GL30BLK 650GL30
Kohlenstofffasergefüllt 90CA30 150CA30 450CA20
90HMF20 450CA30 650CA30
90HMF40 450CA40
Verschleißtypen 150FC30 450FC30
150FW30 450FE20
VICTREX® HT™ Polymere VICTREX® ST™ Polymere
Ungefülltes Grobpulver HT P22 / P45 ST P45
Ungefülltes Feinpulver HT P22PF / P45PF
Ungefülltes Granulat HT G22 / G45 ST G45
Glasfasergefüllt HT 22GL30 ST 45GL30
Kohlenstofffasergefüllt HT 22CA30 ST 45CA30
VICTREX® Spezialitäten
Feinfiltriertes Granulat 151G / 381G Ungefülltes VICTREX PEEK für extreme
Anforderungen bzgl. Reinheit (Faserspinnen,
Kabel-Ummantelung)
Premium Verschleißtypen VICTREX® WG™ Polymer WG101, WG102 Übertreffen Standard-Verschleißtypen bei hohen
Geschwindigkeiten und hohen Drücken
Elektrostatisch dissipativ VICTREX® PEEK-ESD™ Polymer ESD101 Für eng tolerierten Widerstandsbereich
2
120
100
80
60
40
20
00 5 10
PEEK 150GPEEK 450G
HT G22ST G45
15 20
Dehnung / %
Zug
fest
igke
it /
MPa
25 30 35 40
Abbildung 1: Typische Spannungs-Dehnungs-Kurven fürungefüllte Victrex-Polymere
PEEK 90HMF40PEEK 450CA30
PEEK 450GL30PEEK 450G
400
300
200
100
0
Zug
fest
igke
it /
MPa
0 50 100 150
Temperatur / °C
200 250 300
Abbildung 3: Zugfestigkeits-Bereiche von Victrex Produkten
Abbildung 4: Zugfestigkeit verschiedener Victrex-Produkte als Funktion der Temperatur
Kohlenstofffaserverstärkt
HMF
Glasfaserverstärkt
Tribologisch
Ungefüllt
0 50 100 150
Zugfestigkeit / MPa
200 250 300 350 400
PEEK 90HMF40PEEK 450CA30PEEK 450GL30
PEEK 450FC30PEEK450G
400
250
300
350
200
150
100
50
0
Zug
fest
igke
it /
MPa
0.0 0.5 1.0 1.5
Dehnung / %
2.0 2.5 3.0
Abbildung 2: Typische Spannungs-Dehnungs-Kuven fürPEEK-Compounds (unverstärktes PEEK 450G als Vergleich)
Die Zugabe von Verstärkungsstoffen oder Gleitadditivenerhöht Festigkeit und Steifigkeit wie in Abbildung 2ersichtlich. Verstärkte Compounds weisen typischerweisekeine Streckgrenze auf und zeigen eher sprödesWerkstoffverhalten. Zugmodul, Festigkeit und Dehnungsind je nach Füllstoffart und –menge höchstunterschiedlich.
Abbildung 3 fasst Bereiche der Zugfestigkeit fürungefüllte, glas- und kohlenstofffasergefüllte Produktesowie für triblogische Compounds zusammen.
Victrex-Produkte werden für Strukturbauteile benutzt, diehohe Umgebungstemperaturen erfahren oder solchendauerhaft ausgesetzt werden. Abbildung 4 zeigt denVerlauf der Zugfestigkeit als Funktion der Temperatur undverdeutlicht, dass die sehr guten mechanischenEigenschaften der verschiedenen Victrex-Produkte auchüber einen breiten Temperaturbereich erhalten bleiben.
M E C H A N I S C H EE I G E N S C H A F T E N
Victrex-Polymere werden weltweit als dieleistungsfähigsten thermoplastischen Kunststoffeangesehen, die ihre sehr guten mechanischenEigenschaften über einen breiten Temperaturbereich undunter extremen Umgebungsbedingungen beibehalten.
EIGENSCHAFTEN UNTER KURZZEIT-ZUGBELASTUNGDie Eigenschaften der Victrex Produkte unterZugbelastung übersteigen die der meisten technischenThermoplaste. Das Spannungs-Dehnungsverhalten wurdenach ISO 527 bestimmt und wird für ungefüllte Produktein Abbildung 1 veranschaulicht. Sie zeigen duktilesWerkstoffverhalten mit einer Streckgrenze von ca. 5 %und einer Zugfestigkeit von 100 MPa und höher.
ST 45GL30PEEK 450GL30PEEK 90HMF40ST 45CA30
PEEK 450CA30ST G45PEEK 450GHT G22
600
500
400
300
200
100
0
Bie
gef
esti
gke
it /
MPa
0 50 100 150
Temperatur / °C
200 250 300
Abbildung 5: Biegefestigkeit als Funktion derTemperatur verschiedener Victrex-Produkte
PEEK 450CA30ST 45CA30WG101
PEEK 450FC30PEEK 450G
350
250
300
200
150
100
50
0
Dru
ckfe
stig
keit
/ M
Pa
0 23 120
Temperatur / °C
200 250
Abbildung 6: Druckfestigkeit verschiedener Victrex-Produkte bei unterschiedlichen Temperaturen
HT G22 (60 MPa)ST G45 (60 MPa)60 MPa50 MPa
40 MPa30 MPa20 MPa
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Deh
nu
ng
/ %
Zeit / h
10 10 10 10 10 10 10-3 -2 -1 0 1 2 3
Abbildung 7: Dehnung bei konstanter Belastung von PEEK 450G, HT und ST bei 23°C
EIGENSCHAFTEN UNTER BIEGEBELASTUNGVictrex-Produkte weisen außerordentliche Eigenschaftenunter Biegebelastung über einen großenTemperaturbereich auf. Die Biegefestigkeit wurde gemäßISO 178 bestimmt und wird als Funktion der Temperatur inAbbildung 5 veranschaulicht.
Wie bei allen teilkristallinen Kunststoffen hängt dieBiegefestigkeit der Victrex-Polymere von der Temperaturab, wobei beim Überschreiten derGlasübergangstemperatur (Tg) ein ausgeprägter Abfallerkennbar ist. Dennoch können für verstärkte Produktebei Temperaturen oberhalb Tg Werte von mehr als 200 MPa Biegefestigkeit erreicht werden. Die Verbesserung der Festigkeiten zwischen denPolymeren in diesem Diagramm lässt sich durch dieErhöhung der Tg von PEEK über HT zu ST erklären.
EIGENSCHAFTEN UNTER DRUCKBELASTUNGDie Druckfestigkeit wurde gemäß ISO 604 beiTemperaturen bis zu 250°C untersucht und ist inAbbildung 6 für verschiedene Victrex-Produkte dargestellt.In der Darstellung werden Typen aufgeführt, die häufig inGleit-Reibe-Anwendungen ihren Einsatz finden oderandererseits hohen Druckbelastungen ausgesetzt sind;unverstärktes PEEK 450G dient als Referenz.
EIGENSCHAFTEN UNTER LANGZEIT-ZUGBELASTUNGVictrex-Produkte verfügen über ausgezeichneteEigenschaften unter langzeitiger mechanischer Belastungund können während ihrer Betriebsdauer großenSpannungen standhalten. Unter Kriechen versteht man diezeitabhängige Deformation eines Probekörpers unterkonstanter Spannung. Die hier diskutiertenDehnkriecheigenschaften wurden gemäß ISO 899 bei 23°Cüber einen Zeitraum von 1000 Stunden bestimmt.
Ergebnisse der Kriechexperimente für PEEK 450G bei 23°Cwerden in Abbildung 7 für verschiedene konstanteSpannungen zwischen 20 MPa und 60 MPaveranschaulicht. VICTREX HT und ST werden bei 60 MPafür Vergleichszwecke gezeigt. Die unmittelbareDeformation (nach kurzen Belastungszeiten) korreliertzum Spannungs-Dehnungsverhalten aus dem Zugversuch.Entsprechend ist das Anfangsniveau der Kriechkurven mitzunehmender Belastung bei höherer Dehnung. ImVergleich zu PEEK 450G bei 60 MPa weisen VICTREX HTund ST ein leicht geringeres Kriechen bei gleicherSpannung auf.
3
4
ERMÜDUNGSFESTIGKEITErmüdung eines Materials kann als Verringerung dermechanischen Festigkeit unter einer andauerndenzyklischen Belastung definiert werden. ZurCharakterisierung der Ermüdungseigenschaften wurdenISO-Zugstäbe einer Sinusschwingung von 5 Hz unter einerBelastung zwischen 10 und 100% definierter Kräfteausgesetzt.
Abbildung 9 zeigt die ausgezeichnetenErmüdungseigenschaften bei 23°C und 120°C fürverschiedene Victrex-Produkte. PEEK 450G weist eine sehrhohe Festigkeit auch bei hohen Lastspielzahlen auf.Füllstoffe erhöhen die Ermüdungsfestigkeit der PEEK-Compounds deutlich.
SCHLAGZÄHIGKEITVersuche mit Schlagbeanspruchung dienen der Beurteilungder Werkstoff-Zähigkeit unter spezifischen Bedingungen.Es gibt viele verschiedene Prüfmethoden, wie z.B.Pendelversuche mit niedriger kinetischer Energie undverschiedenen Pendelgeometrien, und Untersuchungenmit hoher Energie mit Fallgewichten.
Bei der Pendelgeometrie kann zwischen der einseitigeingespannten Izod- (ISO 180) oder der 3-Punkte-Biegeanordnung nach Charpy (ISO 179) differenziertwerden; in beiden Fällen können gekerbte oderungekerbte Probekörper untersucht werden.
In Abbildung 10 und 11 sind Schlag- undKerbschlagzähigkeit verschiedener Victrex-Produkte nachIzod und Charpy, mit Schlag auf die Schmalseite,dargestellt. Ungefüllte Victrex-Produkte sind sehr zäh undbrechen weder in der Izod- noch der Charpy-Anordnung inungekerbter Form. Die Zugabe von Füllstoffen erhöht dieKerbschlagzähigkeit.
PEEK 450GL30HT 22GL30PEEK 450CA30HT 22CA30PEEK 90HMF40
1,4
0,8
1,0
1,2
0,6
0,4
0,2
0,0
Deh
nu
ng
/ %
Zeit / h
10 10 10 10 10 10 10-3 -2 -1 0 1 2 3
Abbildung 8: Dehnung von PEEK und HT-Compounds bei23°C und konstanter Spannung von 90 MPa
300
250
200
150
100
50
0
Zug
fest
igke
it /
MPa
Lastwechselzahl
10 10 10 10 10 10 10 101 2 3 4 5 6 7 8
PEEK 90HMF40 [23˚C]PEEK 90HMF40 [120˚C]PEEK 450CA30 [23˚C]PEEK 450CA30 [120˚C]
PEEK 450GL30 [23˚C]PEEK 450GL30 [120˚C]PEEK 450G [23˚C]
Abbildung 9: Ermüdungsfestigkeit verschiedenerVictrex-Produkte bei 5Hz, 23°C und 120°C
Werden dem ungefüllten Polymer Verstärkungsfasernzugegeben, so verbessern sich mechanische Eigenschaftenwie Festigkeit und Steifigkeit, und somit auch dieKriecheigenschaft. Das Ausmaß der Änderung ist abhängigvon Art und Menge des Füllstoffs. Die hohe Festigkeit undSteifigkeit der PEEK und HT Compounds wird auch imDehnkriechen reflektiert, das in Abbildung 8 bei 23°Cunter konstanter Spannung von 90MPa vergleichenddargestellt wird.
PEEK 90HMF40 weist die höchsten Festigkeits- undSteifigkeitswerte aller Victrex-Produkte auf und zeigt auchdie geringste Kriechneigung. Die Kriechkurven von PEEK450CA30 und 450GL30 sind zu höheren Dehnungswertenverschoben und zeigen eine etwas höhereZeitabhängigkeit als PEEK 90HMF40 bei 90 MPa.Compounds auf Basis VICTREX HT verfügen über eineetwas geringere Kriechneigung als die äquivalenten PEEK-Compounds.
T H E R M I S C H E E I G E N S C H A F T E N
Victrex-Polymere haben eine Glasübergangs- (Tg) und Kristallitschmelztemperatur (Tm) wie in Abbildung 13 dargestellt. Der teilkristalline Charakter dieser Kunststoffe erlaubt, dass sie bis in die Nähe des Schmelzpunktes belastbar sind.
PEEK
450G
HT G22
ST G
45
PEEK
450G
L30
HT 22G
L30
ST 45
GL30
PEEK
450C
A30
PEEK
90HM
F40
HT 22C
A30
ST 45
CA30
10
12 120
100
80
60
40
20
0
8
6
4
2
0Ker
bsc
hla
gzä
hig
keit
/ k
J m
-2
gekerbtungekerbt
Sch
lag
zäh
igke
it /
kJ
m-2
Abbildung 10: Schlag- und Kerbschlagzähigkeit verschiedener Victrex-Produkte nach Izod bei 23°C
PEEK
450G
HT G22
ST G
45
PEEK
450G
L30
HT 22G
L30
ST 45
GL30
PEEK
450C
A30
PEEK
90HM
F40
HT 22C
A30
ST 45
CA30
10
12 120
100
80
60
40
20
0
8
6
4
2
0Ker
bsc
hla
gzä
hig
keit
/ k
J m
-2
gekerbtungekerbt
Sch
lag
zäh
igke
it /
kJ
m-2
Abbildung 11: Schlag- und Kerbschlagzähigkeit verschiedener Victrex-Produkte nach Charpy bei 23°C
10
12
8
6
4
2
0Ker
bsc
hla
gzä
hig
keit
/ k
J m
-2
–55˚C 23˚C 120˚C
PEEK150G
PEEK450G
PEEK150GL30
PEEK450GL30
PEEK150CA30
PEEK450CA30
Abbildung 12: Kerbschlagzähigkeit nach Charpy verschiedener Victrex-Produkte bei 3 Temperaturen
170
160
150
140
130
400
350
300
250
200PEEK HT ST
/ °
C
T g m /
°C
T
T Tg m
Abbildung 13: Glasübergangs- (Tg) und Kristallitschmelztemperatur (Tm) der Victrex-Polymere (DSC nach ISO 11357)
Die Schlagzähigkeit ist von der Temperatur abhängig wie Abbildung 12 für verschiedene Victrex-Produkte verdeutlicht. Bei einem Temperaturanstieg von -55°C auf +120°C nimmt die Zähigkeit zu.
5
VICTREX® PEEK Polymer für Fahrwerkradkappen von Flugzeugen hält dem Aufprall von umherfliegenden Teilen stand und bietet ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen widrige Umwelteinflüsse.
150˚C 260˚C
300˚C320˚C
140
5000 h, 103%100
120
60
40
80
20
0
Än
der
un
g d
er Z
ug
fest
igke
it /
%
0 500 1000 1500
Auslagerungszeit / h
2000 2500
Abbildung 16: Änderung der Zugfestigkeit vonunverstärktem PEEK in Abhängigkeit von derAuslagerungszeit bei hohen Temperaturen
100
160
140
120
80
60
40
20
0
Bie
gef
esti
gke
it /
MPa
PEEK HT
1000 Stunden / 320˚C 2000 Stunden / 320˚C
Abbildung 17: Biegefestigkeit von unverstärktem PEEKund HT nach thermischer Alterung
6
THERMISCHE ALTERUNGDie hervorragende Alterungs-Beständigkeit in Luft vonunverstärktem PEEK wurde über die Zugfestigkeit beiverschiedenen hohen Temperaturen in Abhängigkeit vonder Auslagerungszeit bewertet; Resultate sind inAbbildungen 16 und 17 dargestellt. Der anfängliche inAbbildung 16 beobachtete Anstieg der Zugfestigkeit istdas Resultat fortschreitender Kristallisation während derAuslagerung. Der darauf folgende allmähliche Rückgang inder Zugfestigkeit ist auf den kongruierenden thermisch-oxidativen Abbau zurückzuführen.
250
300
200
150
100
50
0
RTI
/ °
C
PEEK450G
PEEK450GL30
PEEK450CA30
PPA +33%GL
PAI +30%GL
PPS +40%GL
PES PSU
Abbildung 15: Relativer Temperaturindex (RTI) fürverschiedene Hochleistungskunststoffe – Zugversuch
RELATIVER TEMPERATURINDEXDie Kombination langer Verweilzeiten mit hohenTemperaturen verursacht bei Kunststoffen einen thermisch-oxidativen Abbau. Dieser Effekt lässt sich durch den relativenTemperaturindex (RTI) charakterisieren, der nachUnderwriters Laboratories (UL746B) ermittelt wird. Bei diesemTest wird die Temperatur ermittelt, bei welcher 50% einerbestimmten Materialeigenschaft im Vergleich zu einemReferenzmaterial beibehalten wird, dessen RTI bereitsbekannt ist (RTI entspricht typischerweise einemextrapolierten Wert zwischen 60.000 und 100.000 Stunden).Die UL RTI-Klassifizierung für Victrex-Produkte im Vergleichzu anderen Hochleistungskunststoffen wird in Abbildung 15 dargestellt.
250
400
350
300
200
150
100
50
0
HD
T /
°C
VICTREX CA30
VICTREX GL30
PAI +30% GL
PPS +40% GL
PPA +33% GL
PES +30% GL
ST HT PEEK
Abbildung 14: Wärmeformbeständigkeit HDT (1,8 MPa) für einige Victrex-Produkte und andereHochleistungskunststoffe
FORMBESTÄNDIGKEIT IN DER WÄRMEDer Einfluss kurzzeitiger Temperatureinwirkung kanndurch die Wärmeformbeständigkeit (HDT, ISO 75)charakterisiert werden. Hierbei wird ein Probkörper unterdefinierter Belastung (1,8 MPa) mit einer bestimmtenAufheizgeschwindigkeit erwärmt und die Deformationgemessen. Als Formbeständigkeitstemperatur HDT wirddiejenige Temperatur bezeichnet, bei der eine definierteDeformation erreicht wird. Victrex-Produkte weisen eineausgezeichnete Steifigkeit bei hohen Temperaturen aufund zeichnen sich entsprechend durch hohe HDT-Werte imVergleich mit anderen Hochleistungskunststoffen aus.
7
LINEARERWÄRMEAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTDer lineare Ausdehnungskoeffizient (α) wurde nach ISO11359 in allen 3 Koordinatenachsen gemessen, um auchanisotrope Effekte gefüllter Produkte zu charakterisieren.Abbildung 18 zeigt die thermische Ausdehnung von 3Standard PEEK-Produkten einmal nur in Fließrichtung, undeinmal über die 3 Koordinaten gemittelt. UnverstärktesPEEK 450G verhält sich nahezu isotrop, während sich glas-und kohlenstofffaserverstärkte Produkte mit kleinererAusdehnung in als auch quer zur Fließrichtung anisotropverhalten. Ferner ist der Ausdehnungskoeffizient beiTemperaturen oberhalb Tg größer als unterhalb Tg; dieserTemperatureinfluss auf α ist insbesondere in Fließrichtungfür faserverstärkte Produkte kleiner als für unverstärktesPEEK.
100
160
140
120
80
60
40
20
0
α /
ppm
°C
in Fließrichtung 3 Richtungen gemittelt
unterhalb T oberhalb T unterhalb T oberhalb Tg g g g
PEEK 450G PEEK 450GL30 PEEK 450CA30
Der Ausdehnungskoeffizient (α) verschiedener Victrex-Produkte unterhalb Tg und in Fließrichtung bestimmt wirdin Abbildung 19 mit verschiedenen Metallen verglichen.
Abbildung 18: Linearer Ausdehnungskoeffizient (α) füreinige Standard PEEK-Produkte unterhalb und oberhalb Tg
PEEK
450G
PEEK
450G
L30
PEEK
450F
C30
PEEK
90CA30
PEEK
90HM
F40
Stah
l
Edels
tahl
Alum
iniu
m
Beryll
ium
legier
ung
Mag
nesiu
mleg
ierung
Titan
legier
ung
Kupferle
gierung
25
30
35
40
45
50
20
15
10
5
0
α /
ppm
°C
PEEK 450GPA66PEI
PESPPS
100
70
60
50
80
90
40
30
20
10
0
Gew
ich
tsve
rlu
st /
%
0 100 200 300
Temperatur / °C
400 500 600 700
Abbildung 19: Ausdehnungskoeffizient (α) fürverschiedene Victrex-Produkte im Vergleich zu Metallen(in Fließrichtung, unterhalb Tg)
Abbildung 20: Thermogravimetrische Analyse (TGA) vonPEEK und anderen Hochleistungskunststoffen
THERMISCHE ZERSETZUNGMittels Thermogravimetrie (TGA) wird die Wärmestabilitätvon Kunststoffen bis zu ihrer Zersetzung bestimmt.Bei PEEK findet diese Zersetzung in Luft erst oberhalb550°C statt, wobei unterhalb 550°C auch keine signifikanteAusgasung auftritt. Dieser Sachverhalt wird für PEEK 450G im Vergleich zu einigen anderenHochleistungskunststoffen in Abbildung 20 verdeutlicht.
VICTREX® PEEK Polymer wurde aufgrund seiner Formstabilität, seinesgeringen Hochfrequenzverlustes (RF) und seiner präzisen Bearbeitbarkeitals Material für einen Kühlmantel einer Plasmakammer gewählt, wobei einneues einteiliges Design realisiert wurde.
8
F L I E S S E I G E N S C H A F T E N
Wie bei den meisten thermoplastischen Kunststoffen istdie Schmelzeviskosität der Victrex-Produkte vonTemperatur und Schergeschwindigkeit abhängig. Einevergleichende Darstellung der Viskosität bei einerSchergeschwindigkeit von 1000 s-1 ist für PEEK und andereThermoplaste in Abbildung 21 dargestellt. Obwohl PEEKeine der höchsten Verarbeitungstemperaturen hat, liegtdie Schmelzeviskosität von PEEK 450G im Bereich einerPolycarbonat-Schmelze bei derenVerarbeitungstemperatur.
Die Schmelzeviskosität ist abhängig vom Polymer sowievon Füllstoffart und –menge. Produkte auf PEEK 450-Basisweisen eine höhere Viskosität auf als solche auf PEEK 150-bzw. PEEK 90-Basis. Durch Zugabe von Füllstoffen wieGlas- oder Kohlenstofffasern wird die Viskosität erhöht,wie in Abbildung 22 zu sehen. Wegen der gutenFließfähigkeit der PEEK 90-Basis kann dieses Polymer mitbis zu 60 Gew.-% Füllstoffen versetzt werden und dabeieine geringere Schmelzviskosität aufweisen, als ein 30 Gew.-% gefülltes Produkt auf der standardviskosenPEEK 450-Basis. Die Viskosität von 30% gefülltentribologischen Victrex-Produkten ist mit anderen 30%fasergefüllten Produkten in Abbildung 22 vergleichbar.
250300
350
400
200
150
100
500Sc
hm
elze
visk
osi
tät
/ Pa
s
PA66 (280˚C)
PA6T (320˚C)
PC (340˚C)
PES (390˚C)
PEEK 90G(400˚C)
PEEK 450G(400˚C)
Abbildung 21: Schmelzeviskosität verschiedenerThermoplaste bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 s-1
und deren typischen Verarbeitungstemperaturen
700
600
500
400
300
200
100
0
Sch
mel
zevi
sko
sitä
t /
Pa s
Ungefüllt 30% faserverstärkt
PEEK 90 PEEK 150 PEEK 450 HT G22 ST G45
Abbildung 22: Schmelzeviskosität (1000 s-1; 400 °C)verschiedener Victrex-Produkte (ST bei 420°C)
Die Fließeigenschaften der Victrex Polymere ermöglichen sowohlstandardmäßiges Verarbeiten im Spritzguss als auch die Verarbeitung inkritischeren Prozessen wie der Extrusion zu APTIV® Folien.
VICTREX® PEEK Polymer ersetzt Stahl in Hochgeschwindigkeitsrotoren undLagerschalen für Dispergierinstrumente in der Medizintechnik.
9
B R A N D V E R H A LT E N
Brennbarkeit bezeichnet die Möglichkeit eines Materialszu brennen, wobei ein brennbares Material leichtentzündbar ist und rasch weiter brennt.
Victrex-Produkte sind inhärent flammwidrig. Wenn siebrennen, entstehen im Vergleich zu anderen Kunststoffennur sehr geringe Mengen toxische und korrosive Gase.Durch Zugabe von Füllstoffen (wie Glas- oderKohlenstofffaser) wird die Flammwidrigkeit erhöht.
ENTFLAMMBARKEITDer Glühdrahttest (IEC 695-2-1) bestimmt dieWiderstandsfähigkeit eines Materials gegen Entzündungsowie die Fähigkeit wieder zu erlöschen. Ungefülltes PEEKund PEEK-Compounds sind GWFI 960°C eingestuft – sieentzünden sich bei 960°C, erlöschen jedoch nach Entfernendes Glühdrahts.
BRENNBARKEITDer allgemein anerkannte Standard zur Klassifizierung derBrennbarkeit ist der UL94-V Test, in dem eine vertikaleingespannte Probe durch einen Bunsenbrennerentzündet wird. Die Brennbarkeit wird dann nach der Zeitbis zum Erlöschen der Flamme klassifiziert; dabei wirdjedoch nicht die Entflammbarkeit bewertet. UngefülltesPEEK 450G erreicht bei 1,5 mm Probendicke diebestmögliche UL94-V0 Einstufung. Glas- oderkohlenstofffasergefüllte Typen erreichen über weiteFüllstoffgehalte die UL94-V0 Einstufung bei 0,5 mmProbendicke.
RAUCHGASDICHTEUnvollständige Verbrennung von Kunststoffen erzeugtRauch, der die Sichtbarkeit einschränkt und die Flucht vordem Feuer erschwert. Die Rauchgasdichte von Victrex-Produkten ist um mehr als 95 % geringer als in gängigenLuftfahrtnormen spezifizierte Grenzwerte (z.B.: Boeing BSS 7238).
TOXIZITÄT UND KORROSIVITÄT DERBRANDGASEBrennender Kunststoff erzeugt verschiedene Giftgase wieCyanwasserstoff (HCN), Schwefelgase (SO2, H2S), Stickoxide(NO, NO2) und Kohlenmonoxid (CO). Diese sind oftgefährlicher als das Feuer selbst, da man nach deren
Test ohne Flamme [ppm] Test mit Flamme [ppm] Erlaubte Konzentration [ppm]
nach 90 s nach 4 min nach 90 s nach 4 min nach 90 s nach 4 min
Kohlenmonoxid (CO) Spuren 1 30 100 3000 3500
Chlorwasserstoff (HCl) 0 0 0 0 50 500
Cyanwasserstoff (HCN) 0 0 0 0 100 150
Schwefelgase (H2S, SO2) 0 0 0 0 50 100
Stickoxide (NOx) 0 0 0,5 1 50 100
Fluorwasserstoff (HF) 0 0 0 0 50 50
Tabelle 2: Toxizität der Rauchgase, ermittelt in einer NBS-Rauchkammer
Einatmen unfähig sein kann, sich vor dem Feuer zu retten.Korrosive Brandgase wie Fluorwasserstoff (HF) undChlorwasserstoff (HCl) beschädigen empfindlicheelektronische Geräte.
Bei der Verbrennung von Victrex-Produkten entstehenüberwiegend Kohlendioxid (CO2) und Kohlenmonoxid(CO). Dabei ist die CO-Menge weniger als 5% der ingängigen Luftfahrtnormen spezifizierten Grenzwerte (z.B.Boeing BSS 7239, Airbus ATS-1000).
Es ist üblich die Toxizität der produzierten Giftgase inRelation zu derjenigen Menge anzugeben, die für denMenschen tödlich ist. Testergebnisse aus der NBS-Rauchkammer sind in Tabelle 2 aufgeführt. Daraus gehthervor, dass Kohlenmonoxid das einzige in signifikantenMengen erzeugte Giftgas ist.
Flammwidriges VICTREX® PEEK Polymer ersetzt Metall bei Kabelschellen in derLuftfahrtindustrie, wodurch Gewicht und Montagezeiten reduziert werden.
10
Du
rch
gan
gsw
ider
stan
d /
Ω c
m
0 100 200 300
Zeit / s
400 500 600 700
23˚C
200˚C
140˚C
1011
1012
1013
1014
1015
1016
1017
Abbildung 23: Durchgangswiderstand in Abhängigkeitvon der Zeit bei verschiedenen Temperaturen für PEEK 450G
Abbildung 24: Einfluss von Feuchtigkeitsaufnahme aufden Oberflächenwiderstand von Victrex-Produkten
Ob
erfl
äch
enw
ider
stan
d /
Ω s
q
Trocken - ungefüllt und 30% Glasfaser Gesättigt - ungefüllt
Gesättigt - 30% Glasfaser
PEEK HT ST1012
1013
1014
1015
1016
1017
1018
-1
E L E K T R I S C H EE I G E N S C H A F T E N
Victrex-Produkte werden oft zur elektrischen Isolationeingesetzt und bieten ausgezeichnete elektrischeEigenschaften unter Einwirkung von Temperatur,Umwelteinflüssen und mechanischer Beanspruchung.
SPEZIFISCHER DURCHGANGSWIDERSTANDDer Durchgangswiderstand ist der Quotient aus derangelegten Gleichspannung [V] und dem stationären Strom[A], der zwischen 2 angelegten Elektroden durch denProbekörper fließt.
Wie bei allen Isolationsmaterialien, kann der Widerstandvon der Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bauteilgeometrieund der Zeit beträchtlich beeinflusst werden. Diese Effektewerden in Abbildung 23 als Durchgangswiderstand vonPEEK 450G in Abhängigkeit von Zeit und Temperaturdargestellt. VICTREX-HT verhält sich unter diesenBedingungen vergleichbar mit PEEK 450G.
Abbildung 25: Dielektrizitätszahl von PEEK 450G beiTemperaturen zwischen 23˚C und 200˚C und Frequenzenzwischen 100 Hz und 100 MHz
3
5
4
2
1
0
Die
lekt
rizi
täts
zah
l
23˚C 160˚C 200˚C
100 Hz 100 kHz 100 MHz
Frequenz
DIELEKTRISCHE EIGENSCHAFTENDie Dielektrizitätszahl (oder –konstante) gibt an, umwelches Vielfache die Kapazität eines Kondensators mitKunststoff als Dielektrikum größer ist, als der gleicheKondensator mit Luft als Dielektrikum. Bei Kunststoffenist die Dielektrizitätszahl abhängig von Temperatur undFrequenz, wie es für PEEK 450G in Abbildung 25gezeigt wird.
OBERFLÄCHENWIDERSTANDDer Oberflächenwiderstand eines Materials ergibt sich aus dem Verhältnis der Potentialdifferenz zwischen zweiElektroden, die auf der Oberfläche eines Probekörpersangelegt sind und dem dazwischen fließenden Strom.Victrex-Produkte verfügen über einen für Hochleistungs-kunststoffe typischen Oberflächenwiderstand.
Abbildung 24 zeigt den Oberflächenwiderstand nach ESD S11.11 für unverstärkte und glasfaserverstärkte Victrex-Produkte und die Auswirkung von Feuchtigkeit. DerOberflächenwiderstand ist im feuchten Zustand geringer,besonders bei Materialien mit Glasfaserverstärkung.Dennoch sind PEEK, HT und ST auch im feuchten ZustandIsolationswerkstoffe.
11
Ver
lust
fakt
or
tan
δ
23˚C 160˚C 200˚C
100 Hz 100 kHz 100 MHz
Frequenz
10-3
10-2
10-1
150
200
300
250
100
50
0
Du
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lag
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tig
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/ k
V m
m
23˚C 100˚C 200˚C
25 75 125
Dicke / µm
-1
Abbildung 26: Dielektrischer Verlustfaktor von PEEK 450Gbei Temperaturen zwischen 23°C und 250°C und beiFrequenzen von 50 Hz bis 100 MHz
Abbildung 27: Einfluss von Probendicke und Temperaturauf die Durchschlagfestigkeit teilkristalliner Folien ausVICTREX PEEK
Der Verlustfaktor tan δ ist ein Maß für die Energie, die im elektrischen Wechselfeld in Wärme umgewandelt wird und somit als elektrische Energie nicht mehr zurVerfügung steht.
Bei Kunststoffen ist der Verlustfaktor von Temperatur undFrequenz abhängig, was für PEEK 450G in Abbildung 26veranschaulicht wird. Die Ergebnisse sind mit anderenHochleistungsmaterialien vergleichbar.
Bei Einwirkung einer hohen Spannung kann es zu einemelektrischen Durchschlag kommen. Die Durchschlagfestigkeitals Maß für die Isolationseigenschaft ist der Quotient aus derbeim Durchschlag vorliegenden Spannung bezogen auf denAbstand der beiden Elektroden bzw. der Probendicke. Sie istunter anderem vom Werkstoff, der Probendicke und derTemperatur abhängig. Abbildung 27 veranschaulicht dieAbhängigkeit der Durchschlagfestigkeit von Probendickeund Temperatur von Folien aus PEEK.
VICTREX® PEEK Polymer als Gehäuse für Aluminium-ElektrolytKondensatoren kommt den Anforderungen in Bezug auf bleifreieLötverfahren in der Elektronikindustrie nach.
VICTREX® PEEK Polymer wird aufgrund guter elektrischer Eigenschaftenüber viele Prüfzyklen und präziser und gratfreier mechanischerBearbeitbarkeit als Halterung zur Endprüfung elektronischerKomponenten verwendet.
12
PEEK 450GPEEK 450CA30PEEK ESD101
450G450CA30ESD101
Anfängliche Aufladung [V]1900170100
1/eNicht erreichtNicht erreicht
0.06
Span
nu
ng
/ V
Zeit / s
103
104
101
100
102
10-2 10-1 100 101 102
Abbildung 28: Elektrostatische Eigenschaften von PEEK450G, 450CA30 und ESD101
PEEK ESD101 ist elektrostatisch dissipativ mitreproduzierbaren Werten des Oberflächenwiderstandsinnerhalb des wichtigen ESD-Bereichs von 106 bis 109 Ohm/cm2.
Der Oberflächenwiderstand anderer Victrex-Produkteverteilt sich über einen weiten Bereich. So sind ungefüllteund glasfaserverstärkte Produkte elektrisch isolierendeinzustufen, während kohlenstofffaserverstärkte undtribologische Produkte von elektrisch leitfähig bisdissipativ einzustufen sind, wie in Abbildung 29 ersichtlich.
CA- und Verschleiß-Typen
PEEK ESD101 Ungefüllt und GL-Typen
isolierend
antistatisch
dissipativ
leitend
103
106
109
1012
1015
1018
Ob
erfl
äsch
enw
ider
stan
d /
Ω s
q-1
Abbildung 29: Klassifizierung der Victrex-Produkte nachderen Oberflächenwiderstand
Der Einsatz von VICTREX® PEEK Polymer in Anschlüssen und Sensorenermöglicht ausgezeichnete dielektrische Bauteileigenschaften in einemweiten Temperatur- und Frequenzbereich. Sie zeigen hohe mechanischeFestigkeit, sind mit der RoHS konform und können wegen der hohenWärmeformbeständigkeit in bleifreien Lötverfahren gefügt werden.
ELEKTROSTATISCH DISSIPATIVEEIGENSCHAFTENBedingt durch die geringe elektrische Leitfähigkeit vonKunststoffen stellt die elektrostatische Aufladung einezumeist unerwünschte Begleiterscheinung inelektronischen Bauteilen dar. Zur Beurteilung deselektrostatischen Verhaltens sind besonders derAufladungsvorgang und die Ableitung der aufgebrachtenLadung von Interesse. Abbildung 28 veranschaulicht denLade- und Entladevorgang von 3 Victrex-Produkten, dieeiner 9 kV Korona-Entladung ausgesetzt wurden. DieAufladung von PEEK 450G ist dabei am größten, dieAbleitung der Ladung am geringsten. PEEK ESD101 nimmtam wenigsten Ladung auf und hat zusätzlich den Vorteilder raschen Ladungs-Ableitung. 1/e bezeichnet dieverstrichene Zeit, bei der nur noch 37% der ursprünglichenAufladung verbleiben. Wafer-Kassetten aus VICTREX® PEEK-ESD™ Polymer geben statische
Ladungen kontrolliert ab und verhindern somit Beschädigung der Waferdurch elektrischen Überschlag oder Verunreinigung.
13
Bei niedrigen Geschwindigkeiten und Drückenunterscheidet sich der Reibungskoeffizient der Victrex-Produkte wenig. Unter höheren p- und v-Bedingungenist der Reibungskoeffizient ein Unterscheidungsmerkmal,insbesondere zwischen Verschleißtypen und demkohlenstofffaserverstärkten 450CA30, wie in Abbildung 31 ersichtlich.
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
Rei
bu
ng
sko
effi
zien
t, µ
PEEK 450CA30 WG101PEEK 450FC30
1m/s and 5 MPa 2m/s and 7,5 MPa
Druck und Geschwindigkeit
Abbildung 31: Reibungskoeffizient verschiedenerVictrex-Produkte in der Block-auf-Ring-Anordnung
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
PEEK 450CA30 PEEK 450FC30 WG101
1m/s and 5 MPa 2m/s and 7.5 MPa
Druck und Geschwindigkeit
Spez
ifis
che
Ver
sch
leiß
rate
/ 1
0 m
m N
m3
-1-1
-6
Abbildung 30: Spezifische Verschleißrate verschiedenerVictrex-Produkte in der Block-auf-Ring-Anordnung
T R I B O L O G I E
Die Tribologie befasst sich mit der Wechselwirkung sichberührender und bewegender Oberflächen unteraufgebrachter Belastung: Reibung, Verschleiß, Schmierung und die Auswirkung vom Bauteildesign auf diese Kenngrößen.
Victrex-Produkte sind häufig in tribologischenKomponenten wiederzufinden, da sie über eineausgezeichnete Verschleißfestigkeit unter hohem Druckund bei hohen Geschwindigkeiten verfügen.
REIBUNG UND VERSCHLEISSGrundsätzlich ist unter Verschleiß der fortschreitendeMaterialabtrag von Oberflächen in relativer Bewegungzueinander zu verstehen. Mechanismen wie z.B. Abrasions-oder Adhäsionsverschleiß sowie Oberflächenermüdungkönnen dabei die Oberflächenrauheit erhöhen oder aucherniedrigen. Je geringer die Verschleißrate desto höher istdie Verschleißbeständigkeit im jeweiligenVerschleißszenarium. Die Verschleißrate wird alsHöhenverlust/Zeit unter bestimmtenVerschleißbedingungen definiert, wird jedoch oft alsspezifische Verschleißrate oder Verschleißfaktorangegeben (Verschleißrate / (Druck x Geschwindigkeit)).
Die Verschleißrate wird durch Prüfbedingungen wie z.B.Druck (p) und Geschwindigkeit (v) beeinflusst; daher ist esausschlaggebend zu wissen, ob der Verschleißfaktor ausUntersuchungen mit hoher Geschwindigkeit und geringemDruck oder geringer Geschwindigkeit und hohem Druckermittelt wurde.
Der zu überwindende Widerstand während derRelativbewegung zweier Oberflächen wird als Reibungbezeichnet und durch den dimensionslosenReibungskoeffizienten (µ) angegeben. Wie dieVerschleißrate wird auch der Reibungskoeffizient vonGeschwindigkeit, Druck, Temperatur, Schmierung sowieOberflächenbeschaffenheit der sich berührendenKomponenten beeinflusst.
Durch Reibungserwärmung erhöht sich die Temperatur anden Kontaktflächen insbesondere dann, wenn dieWärmeableitung systembedingt limitiert ist. Wenn dieTemperatur für ein bestimmtes Material über Tg ansteigt,erhöht sich auch die Verschleißrate (das Material wirdweicher).
BLOCK-AUF-RINGDie Block-auf-Ring-Prüfanordnung (ASTM G137) misst dieVerschleißfestigkeit eines Kunststoffes im Trockenlauf.Diese Konfiguration eignet sich besonders für dasVerschleißverhalten im stationären Zustand unter hoherBelastung und Geschwindigkeit, das in derAnlaufscheiben-Prüfanordnung ASTM D3702 zuÜberhitzung führen kann (vorzeitiges Versagen durch
Schmelzen). Trotz signifikanter Unterschiede beiderPrüfanordnungen ergibt sich bezüglich der Einstufung derProdukte eine gute Korrelation zwischen beiden Methoden.
Die Verschleißrate unter pv-Bedingungen von 5 – 15 MPa.m/s in der Block-auf-Ring-Anordnung ist fürverschiedene Victrex-Produkte in Abbildung 30 zu sehen;die Verschleißrate tribologischer Typen ist signifikantgeringer als die von PEEK 450CA30.
14
ANLAUFSCHEIBENDie Prüfanordnung nach ASTM D3702 für Anlaufscheiben (Verschleißrate und Reibungskoeffizient von selbstschmierenden Materialien) wird vor allem in der Automobilindustrie zum Vergleich und zur Einstufung von Kunststoffen eingesetzt.
Abbildung 32 zeigt, wie sich die Rezeptur verschiedener Victrex-Produkte auf die Verschleißfestigkeit bei Geschwindigkeiten von 1-4 m/s und Lasten von 0,35-0,65 MPa (PV Stufen 0,35-2,6 MPa.m/s) auswirkt.
Kohlenstofffaserverstärkte Produkte (CA und HMF) verfügen im Vergleich zu glasfaserverstärkten Produkten (GL) über eine niedrigere Verschleißrate. Materialien mit Verschleißzusätzen (FC, FW und WG) weisen die niedrigsten Verschleißraten unter diesen Prüfbedingungen auf.
Abbildung 34 zeigt, dass die VICTREX WG-Typen einen geringeren Reibungskoeffizienten als andere Hochleistungsmaterialien aufweisen. Anzumerken ist hier, dass der Reibungskoeffizient vier Mal geringer ist als in der zuvor beschriebenen Block-auf-Ring-Methode (ASTM G137).
1816
141210
86
24
0
Ver
sch
leiß
rate
/ µ
m h
1,75 MPa 3,50 MPa 7,00 MPa
PEEK 450FC30 WG101 WG102 PEEK/PBI Verschleißtype
PI Verschleißtype
PAI Verschleißtype
-1
Abbildung 33: Verschleißrate verschiedener Victrex-Produkte verglichen mit anderen Hochleistungsmaterialien, die in der Anlaufscheiben-Prüfanordnung bei 1 m/s untersucht wurden
Auf Basis von Ergebnissen nach ASTM D3702 kann ein Anwendungsbereich für verschiedene Verschleißtypen von Victrex abgeleitet werden, wie in Abbildung 35 dargestellt. WG101 und WG102 können bei wesentlich höheren Geschwindigkeiten und pv-Bedingungen als 450FC30 eingesetzt werden. Bei höchsten Geschwindigkeiten zeigt WG102 höchste Belastungsfähigkeit.
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00R
eib
un
gsk
oef
fizi
ent,
µ
1,75 MPa 3,50 MPa 7,00 MPa
PEEK 450FC30 WG101 WG102 PEEK/PBI Verschleißtype
PI Verschleißtype
PAI Verschleißtype
Abbildung 34: Reibungskoeffizient verschiedener Victrex-Produkte verglichen mit anderen Hochleistungsmaterialien, die in der Anlaufscheiben-Prüfanordnung bei 1 m/s untersucht wurden
*VICTREX PEEK 450FC30 versagte bei Drücken oberhalb 1,75 MPa, die PAI-Verschleißtype oberhalb 3,5 MPa
Abbildung 32: Durchschnittliche Verschleißrate verschiedener Victrex-Produkte bei niedrigen pv-Werten in der Anlaufscheiben-Prüfanordnung
40
30
20
10
0
Ver
sch
leiß
rate
/ µ
m h
GL30 CA30 HMF40 FW30 FC30 WG
0.7 MPa.m/s 1.4 MPa.m/s
-1
0 1 2 3
Geschwindigkeit / m sPEEK 450FC30 WG101 WG102
4 5 60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-1
pv-
Pro
du
kt /
MPa
m s
-1
Abbildung 33 zeigt die Ergebnisse der Verschleißprüfungen nach ASTM D3702 für Victrex-Produkte und andere Hochleistungskunststoffe, die bei verschiedenen Drücken bis zur Zerstörung unter Geschwindigkeiten bis zu 6 m/s geprüft wurden. Diese Ergebnisse zeigen, dass VICTREX WG-Typen eine bessere Verschleißfestigkeit als andere Hochleistungsmaterialien aufweisen.
Abbildung 35: Anwendungsbereich für Victrex-Verschleißtypen
15
GRENZWERT LPV
Werkstoffe für tribologische Anwendungen werden häufignach ihrem Grenzwert aus p und v (Lpv, Limiting pressureand velocity) klassifiziert. Lpv ist die maximal erreichbareKombination aus Druck und Geschwindigkeit, bevor derWerkstoff durch übermäßigen Verschleiß, durch Schmelzenoder durch Rissbildung versagt. Werkstoffversagen kanndabei durch Druck oder durch Geschwindigkeithervorgerufen eintreten. Extremer Druck kann durchErmüdung zur Rissausbreitung anOberflächenunebenheiten führen. ExtremeGeschwindigkeit kann im Kontaktbereich zu einemTemperaturanstieg führen, der ausreicht, die Verschleißrateabrupt ansteigen zu lassen.
In der Automobilindustrie gibt es prinzipiell zweiAnwendungs-Szenarien: einerseits unter hoher Last undbei geringer Geschwindigkeit (wie z.B. beiAnlaufscheiben), und anderseits bei hoher Geschwindigkeitaber bei relativ geringer Last (z.B. bei dynamischenDichtungen). Unter gleichen pv-Bedingungen könnenAnlaufscheiben höhere Lasten aufnehmen, drehen sichaber viel langsamer als dynamische Dichtungen.
Die Versuche wurde mit einer modifizierten ASTM D3702Anlaufscheiben-Prüfanordung durchgeführt, um Lpv-Ergebnisse in den Kombinationen geringe Geschwindigkeit/ hohe Last und hohe Geschwindigkeit / geringe Last zuerhalten.
Bei der Kombination geringe Geschwindigkeit / hohe Lastüberstanden alle geprüften Materialien die maximalenBedingungen von 20 MPa und 0,7 m/s. Die Premium-Verschleißtypen WG101 und WG102 weisen dabeierheblich geringere Reibungskoeffizienten und geringereTemperaturanstiege an der Oberfläche auf als dieStandard-Verschleißtypen (150FW30 und 450FC30).
Bei der Kombination hohe Geschwindigkeit / geringe Lastzeigten die Materialien drei verschiedeneLeistungsbereiche (mit der gleichen Rangfolge wie bei denASTM G137 Block-auf-Ring- Messungen in Abbildung 30und 31). Alle Proben versagten wenn die Temperatur ander Gegenfläche ≈300°C überschritt.
Kohlenstofffaserverstärkte Produkte ohne Gleitzusätze(450CA30 und HT 22CA30) haben einen geringen Lpv-Grenzwert (kleiner 7 MPa.m/s) mit hohemReibungskoeffizient (≈0,25).
Standard Verschleißtypen (150FW30 und 450FC30) habeneinen höheren Lpv-Grenzwert (6-9 MPa.m/s) mitgeringerem Reibungskoeffizienten (≈0,20).
Die Premium Verschleißtypen WG101 und WG102 zeigeneinen deutlich höheren Grenzwert Lpv (10-18 MPa.m/s)und zugleich einen deutlich geringerenReibungskoeffizienten (0,05-0,15). Probekörper aus WG102überstanden sogar die höchste Kombination aus Last undGeschwindigkeit in diesem Versuch.
Abbildung 36: Grenzwert Lpv und Reibungskoeffizient inder Kombination hohe Geschwindigkeit / geringe Last füreinige Victrex-Produkte
VICTREX® PEEK Polymer ersetzt Metall in Zahnrädern von Ausgleichswellenmodulenfür erhöhte Leistung, Zuverlässigkeit und Effizienz.
VICTREX® HT™ Polymer ersetzt einen fluorpolymerbeschichteten Splitfingeraus Metall in Druckern, wodurch Nachbearbeitungsschritte eliminiertwurden. Der Splitfinger aus HT Polymer hält den hohen tribologischenAnforderungen und Temperaturen stand.
20
15
10
5
0PEEK CA30 PEEK FC30 / FW30 WG101 / WG102
0,3
0,2
0,1
0
Rei
bu
ng
sko
effi
zien
t, µ
Lpv Reibungskoeffizient
Lpv
/ M
Pa m
s-1
16
BARRIEREEIGENSCHAFTENVICTREX PEEK bietet eine effektive Barriere gegenüber derPermeation von Flüssigkeiten und Gasen. Die Löslichkeitvon Flüssigkeiten und Gasen in PEEK und deren Diffusiondurch PEEK sind um einige Größenordnungen geringer alsbei anderen Kunststoffen. Obwohl die Beweglichkeit derMolekülketten im Polymer mit steigender Temperaturzunimmt, bleibt die Löslichkeit von Gasen nahezu konstantund es gibt beim Überschreiten derGlasübergangstemperatur praktisch keine Veränderungender Permeationskonstanten. Des Weiteren ist der Einflussdes Druckes gering: eine Druckerhöhung um das 100-fachez.B. erhöht die Permeabilität um nur das 10-fache. Einegeringe Löslichkeit von Gasen und Flüssigkeiten in PEEK inKombination mit dessen hoher Steifigkeit bietet gutenSchutz vor explosiver Dekompression (RGD).
B E S T Ä N D I G K E I T G E G E NU M W E LT E I N F L Ü S S E
Victrex-Produkte weisen auch bei hohen Temperaturengrundsätzlich eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenUmwelteinflüsse auf. Sie können für Komponenten in hochaggressiven Einsatzbereichen Verwendung finden wie z.B.bei der Öl- und Gasgewinnung sowie in Anwendungen, diewiederholt einer Dampfsterilisation ausgesetzt werden.
HYDROLYSEBESTÄNDIGKEITDie Hochleistungskunststoffe von Victrex halten dauerhaftdem Kontakt mit Wasser, Salzwasser oder Wasserdampfstand, was sie ideal für medizinische Geräte,Anwendungen im Tiefseebereiche und für Komponentenin Ventilen macht.
120
110
100
90
70
80
60
50Än
der
un
g d
er Z
ug
fest
igke
it /
%
Salzwasser 672h/100˚C
Wasser 1440h/75˚C
Dampf 2000h/200˚C
Abbildung 37: Änderung der Zugfestigkeit von PEEK alsFunktion der Zeit in Wasser bei 75°C, in Salzwasser bei 100°Cund in Heißdampf-Atmosphäre bei 200°C und 14 bar Druck
Aufgrund der hohen Hydrolysebeständigkeit, Resistenz gegenüberReinigungsmitteln sowie der hohen Verschleißbeständigkeit ersetztVICTREX® PEEK Polymer Edelstahlventile und -gehäuse inGetränkeabfüllanlagen.
VICTREX® PEEK Polymer wird als Auskleidungswerkstoff in abriebfestenFörderrohren in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt, wobei sich dieWiderstandsfähigkeit von PEEK gegen Chemikalien und Gasen zunutzegemacht wird.
17
Tabelle 3: Permeation verschiedener Gase durch 100µmteilkristalline Folie aus PEEK
CHEMIKALIENBESTÄNDIGKEITVICTREX PEEK ist bekannt für seine ausgezeichneteBeständigkeit gegenüber vielen verschiedenenChemikalien in einem breiten Temperaturbereich. Dabeiwerden mechanische Eigenschaften wenig beeinflusst undes kommt kaum zum Quellen und nur zu geringerVerfärbung. Der weite Bereich derChemikalienbeständigkeit wird in Abbildung 38 gezeigt, inder die Zugfestigkeit von PEEK 450G nach 28-tägigerAuslagerung in verschiedenen Chemikalien und beiverschiedenen Temperaturen dargestellt ist.
Eine aktuelle Liste zur Chemikalienbeständigkeit steht aufunserer Internetseite zum Herunterladen zur Verfügungwww.victrex.com
15%
HCI (
100˚C
)
20%
H SO
(23
˚C)
2
43
10%
HNO (
100˚C
)
50%
NaO
H (125
˚C)
Met
hanol (
200˚C
)
Aceto
nitril (
125˚C
)
Kerosin
(125
˚C)
Dichlo
rmet
han (1
25˚C
)
Skyd
rol (
23˚C
)
Xylol (
125˚C
)
80
120
100
60
40
20
0
Än
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ug
fest
igke
it /
%
Abbildung 38: Änderung der Zugfestigkeit von PEEK 450Gnach 4-wöchiger Auslagerung in verschiedenenChemikalien bei angegebener Temperatur
Tabelle 4: Barriereeigenschaften von PEEK und anderenHochleistungskunststoffen
Umfangreiche Studien über die Durchlässigkeit von Gasenwie Schwefelwasserstoff (H2S) durch Rohre aus PEEK zeigen,dass PEEK bessere Barriereeigenschaften bietet als andereHochleistungskunststoffe wie in Tabelle 4 angegeben.
Gas Permeation
cm3m-2Tag-1
Kohlendioxid 420
Helium 1600
Wasserstoff 1400
Methan 8
Stickstoff 15
Sauerstoff 76
Wasserdampf 4
Material Temperatur Permeations- Diffusions-(˚C) koeffizient Q koeffizient
(cm2s-1atm-1) (cm2s-1)
PEEK 155 6,2 x 10-9
6,5 x 10-8
PEEK 110 1,2 x 10-9
1,3 x 10-8
PVDF 100 1,3 x 10-6
Nicht verfügbar
PA 11 100 6,6 x 10-7
0,8 x 10-6
VICTREX® PEEK Polymer wird in der patentierten PEEK-SEP-Membrantechnologie eingesetzt zur Reinigung von Erdgas, zur Abtrennungvon flüchtigen Kohlenwasserstoffen und zur Filtration von aggressivenLösemitteln in anspruchsvollen Trennverfahren.
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Total Mass Loss (TML) – gesamter Massenverlust einesProbekörpers durch Ausgasung über einen bestimmtenZeitraum bei bestimmter Temperatur.
Collected Volatile Condensable Material (CVCM) – ist dieMenge ausgegaster Materie, die bei vorgegebenerTemperatur und Zeit als Kondensat gesammelt wird.
Water Vapor Regained (WVR) – ist die Masse an Wasser,die von einem Probekörper während einer 24-stündigenLagerung bei 50% relativer Luftfeuchte und 23°C wiederaufgenommen wird.
AUSGASUNGSVERHALTENVictrex-Polymere sind inhärent rein und enthalten sehrgeringe Mengen leicht flüchtiger organischerVerbindungen. Tabelle 5 zeigt experimentelle Ergebnissenach ASTM E595. Dabei wurden verschiedene TypenVictrex PEEK für 24 Stunden einem Vakuum von 5x10-5 Torrbei 125°C ausgesetzt. Die prozentualen Angaben in Tabelle 5 beziehen sich auf das Gewicht der Probekörper.ASTM E595 beziffert akzeptable Grenzwerte als 1,0% fürTML und 0,1% für CVCM.
Tabelle 5: Ausgasungsverhalten verschiedener TypenVictrex-PEEK
PEEK %TML %CVCM %WVR
450G 0,26 0,00 0,12
450GL30 0,20 0,00 0,08
450CA30 0,33 0,00 0,12
VICTREX® PEEK Polymer bietet eine optimale Dimensionsstabilität und Reinheit fürKomponenten in Kontakt mit Halbleiterwafern, wie z.B. für FOUP Transportkassetten(Front Opening Unified Pods).
STRAHLUNGSBESTÄNDIGKEITThermoplaste, die ionisierender Teilchen- oderWellenstrahlung ausgesetzt werden, können verspröden.Bauteile aus Victrex Polymeren können aufgrund derenergetisch stabilen chemischen Strukur dennoch hohenDosen ionisierender Strahlung ausgesetzt werden, ohneeinen signifikanten Verlust an Eigenschaftenaufzuzeigen. Zum Vergleich ist im BalkendiagrammAbbildung 39 die Gammastrahlen-Dosis angegeben, abwelcher ein leichter Rückgang der Biegeeigenschaftenvon PEEK 450G und anderen Hochleistungspolymeren zubeobachten ist. Die Daten zeigen, dass VICTREX PEEKeine höhere Strahlungsbeständigkeit als andereHochleistungskunststoffe aufweist.
PEEK
450G PS
Epoxid
harz
Siliko
n
Polyi
mid PS
U PC
Phen
olhar
z
Aceta
lFE
PPT
FE
Gam
mas
trah
len
do
sis
/ R
ad
103
104
105
106
107
108
109
1010
Abbildung 39: Gammastrahlendosis, bei der eine leichteAbnahme der Biegeeigenschaften eintritt
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Z U L A S S U N G E N U N D S P E Z I F I K AT I O N E N
Victrex-Polymere kommen in vielen Anwendungen aus allen Industriezweigen, wie in der Luft- und Schifffahrt (zivilund militärisch), in der Automobilindustrie, im Maschinenbau und im Energiesektor (konventionelle Energieträgerund erneuerbare Energien) zum Einsatz. In diesen Industriezweigen sind Zulassungen vom Endkunden üblich, damitdas Endprodukt die Normen des Endverbrauchers oder des Marktes erfüllt. Victrex-Polymere erfüllen dieverschiedensten Spezifikation von bedeutenden Unternehmen wie Airbus, Boeing, Daimler, Bosch und des US-Militärs. Tabelle 6 fasst die wichtigsten weltweiten Zulassungen von Victrex-Polymeren zusammen.
Tabelle 6: Zusammenfassung der wichtigsten weltweiten Zulassungen von Victrex-Polymeren
WASSERKONTAKT
WRAS - (BS 6920) VICTREX PEEK 450G, 450GL30, 450CA30 und450FC30 sind konform mit der WRAS, (WaterRegulations Advisory Scheme) - Auswirkungenauf die Wasserqualität gemäß BS 6920 fürNichtmetalle, die für den Kontakt und dieHerstellung von Komponenten fürWasserarmaturen im Einsatz mit kaltem undheißem Wasser bis zu 85 °C für Haushaltszweckegeeignet sind.
DVGW - (W270) VICTREX PEEK-unverstärkt, GL30, CA30 und FC30sind konform mit den Anforderungen gemäßdes Deutschen Vereins des Gas- undWasserfaches (DVGW) Arbeitsblatt W270 -Vermehrung von Mikroorganismen aufWerkstoffen für den Trinkwasserbereich -Prüfung und Bewertung.
LEBENSMITTELKONTAKT
2002/72/EC Unverstärktes VICTREX PEEK und VICTREX HTsowie verschiedene darauf basierendeCompounds sind mit den Vorschriften der EU-Direktive (EU) 10/2011 bis einschließlich derErgänzung 1282/2011 konform in ihrenAusführungen für Materialien als auch fürfertige Artikel die mit Lebensmitteln in Kontaktkommen. Bitte kontaktieren Sie Ihren VictrexBerater für aktuelle Information.
FDA 21 CFR 177.2415 VICTREX PEEK - ungefüllt, ungefüllt schwarz 903,GLxx, GLxx Blk, CAxx, FE20, FW30 und VICTREX HT-ungefüllt sind konform mit denAnforderungen an die Zusammensetzung fürKunststoffe, die mit Lebensmittel gemäß FDA 21CFR 177.2415 der Food and Drug Administration(FDA) der Vereinigten Staaten von Amerika inKontakt kommen.
3A Hygienischer VICTREX PEEK ungefüllt (alle Typen, die auf 90,Standard für mehrfach 150, 380 und 450 Viskositäten basieren) verwendbare Polymere extrudierte Folien der APTIV 1000 und 2000 Serie
sowie gemahlenes Pulver der VICOTE 700 Serie.
ENTFLAMMBARKEIT
UL94 Victrex Polymere und Compounds entsprechenden Victrex allgemeinen Anforderungen des UL(Underwriters Laboratory)Entflammbarkeitsstandards 94-V.Typenspezifische Details sind auf Wunsch vonVictrex plc oder über die UL-Internetseite unterdem Kennzeichen QMFZ2.E161131 erhältlich.
ALLGEMEINES
ISO 9001:2008 Das Managementsystem von VictrexManufacturing Ltd wurde gemäß ISO9001:2008 für Design, Herstellung und Vertriebvon Hochleistungspolyketonen bewertet undzertifiziert.
REACH Victrex Polymere unterliegen nicht den REACH-Registrieranforderungen. Die bei derKunststoffherstellung eingesetzten Monomerewurden gemäß den REACH-Anforderungenvorregistriert. Nach bestem Wissen beinhaltenVictrex-Produkte momentan keine besondersbesorgniserregenden Stoffe (SVHCs, Substanceof Very High Concern) >0,1 Gew.-%. Es istunsere Unternehmenspolitik und unser Ziel,keine Polymere mit besondersbesorgniserregenden Stoffen >0,1 Gew.-% zuliefern. Deshalb unterliegen alle neuen undbestehenden Lieferanten einerkontinuierlichen Prüfung.
RoHS VICTREX PEEK, VICTREX HT, VICTREX ST undderen Compounds entsprechen denAnforderungen der EU-Direktive 2002/95/EC(27. Januar 2003) bzgl. RoHS (Einschränkungdes Gebrauchs bestimmter gefährlicherSubstanzen in Elektro- und Elektronikgeräten).
VICTREX PEEK, VICTREX HT, VICTREX ST undderen Compounds entsprechen denAnforderungen der EU-Direktive 2000/53/ECüber Altfahrzeuge. Sie umfasst Fahrzeuge undAltfahrzeuge sowie deren Komponenten undMaterialien.
WEEE Victrex-Polymere in Verbindung mit derDirektive für RoHS, entsprechen denAnforderungen der EU-Direktive 2002-96-ECüber Elektro- und Elektronikaltgeräte.
FM 4910 Zulassung VICTREX PEEK-ungefüllt ist konform mit denAnforderungen des US-amerikanischenStandards für Reinraummaterialien,Entflammbarkeitstestprotokoll, ANSI/FM 4910.Die FM 4910 wurde aufgrund derAnforderungen in der Halbleiterindustrie fürfeuersichere Materialien erstellt.
MITI Zulassung VICTREX PEEK ist vom Ministerium fürInternationalen Handel und Industrie (engl.Abk.: MITI) zugelassen.
Umweltpolitik Victrex besitzt eine Umweltpolitik und arbeitetgemäß einer Betriebsgenehmigung(Referenznummer BU5640IA), die von derbritischen Umweltbehörde verliehen undgeprüft wurde. Wir verfügen außerdem überein internes Umweltverwaltungssystem, die imRahmen unserer ISO 9001:2008 Zertifizierungregelmäßig überprüft wird.
Victrex Polymer Solutions entwickelt unentwegt neue Anwendungen für unsere Produkte auf Basis von PAEK, wodurch der Umfangder Zulassungen und Spezifikationen für unsere Produkte ständig zunimmt.
Weitere Details können Sie über unsere regionale Victrex-Niederlassung oder über unsere Internetseitewww.victrex.com anfragen.
Altfahrzeug Verordnung
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P R O D U K T Ü B E R S I C H T
Unverstärkt
Bedingung Prüfverfahren Einheit PEEK PEEK PEEK PEEK PEEK
90G 150G/151G 381G 450G 650G
Mechanische Eigenschaften
Zugfestigkeit Streckgrenze, 23°C ISO 527 MPa 110 110 100 100 95
Bruch, 23°C
Bruch, 125°C
Bruch, 175°C
Bruch, 275°C
Zugdehnung 23°C ISO 527 % 15 25 40 45 45
Zugmodul 23°C ISO 527 GPa 3,7 3,7 3,7 3,7 3,5
Biegefestigkeit 23°C ISO 178 MPa 180 175 170 165 155
125°C 95 90 90 85 85
175°C 20 19 18 18 16
275°C 14 13 13 13 9
Biegemodul 23°C ISO 178 GPa 4,3 4,3 4,2 4,1 4,0
Druckestigkeit 23°C ISO 604 MPa 130 130 125 125 120
120°C 80 80 70 70 65
200°C
250°C
Schlagzähigkeit, Charpy gekerbt, 23°C ISO 179/1eA kJ/m2 4,0 4,0 6,0 7,0 8,0
ungekerbt, 23°C ISO 179/1U kein Bruch kein Bruch kein Bruch kein Bruch kein Bruch
Schlagzähigkeit, Izod gekerbt, 23°C ISO 180/A kJ/m2 4,5 5,0 6,5 7,5 9,5
ungekerbt, 23°C ISO 180/U kein Bruch kein Bruch kein Bruch kein Bruch kein Bruch
Thermische Eigenschaften
Schmelzpunkt ISO 3146 °C 343 343 343 343 343
Glasübergangstemperatur (Tg) Anfang ISO 3146 °C 143 143 143 143 143
Thermischer Ausdehnungskoeffizient In Fließrichtung <Tg ISO 11359 ppm/K 45 45 45 45 45
Durchschnittswert <Tg 55 55 55 55 65
In Fließrichtung >Tg 120 120 120 120 125
Durchschnittswert >Tg 140 140 140 140 160
Formbeständigkeit in der Wärme 1.8MPa ISO 75A-f °C 156 156 152 152 152
Wärmeleitfähigkeit 23°C ISO 22007-4 W/m.K 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29
Relativer Temperaturindex (RTI) Elektrisch UL 746B °C 260 260 260
Mechanisch ohne Schlag 240 240 240
Mechanisch mit Schlag 180 180 180
Fließeigenschaften
Schmelzeviskosität 400°C ISO 11443 Pa.s 90 130 300 350 500
420°C
Andere Eigenschaften
Dichte 23°C ISO 1183 g/cm3 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30
Elektrische Eigenschaften
Durchschlagfestigkeit 2.5mm Wanddicke IEC 60243-1 kV/mm 16 16 16 16 20
Kriechstromfestigkeit (CTI) 23°C IEC 60112 V 150 150 150 150 150
Dielektrischer Verlustfaktor 23°C, 1MHz IEC 60250 n/a 0,004 0,004 0,004 0,003 0,005
Dielektrizitätskonstante 23°C, 1kHz IEC 60250 n/a 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1
Spezifischer Durchgagswiderstand 23°C IEC 60093 Ωcm 1016 1016 1016 1016 1016
Empfohlene Verarbeitungsbedingungen
Temperatureinstellungen Trichter – Düse °C 350-365 350-365 350-370 355-375 375-395
Empfohlene Werkzeugtemperatur (max. 250°C) °C 160-200 160-200 170-200 170-200 170-200
Düsentemperatur für Fließweglänge und Schwindung °C 365 365 370 375 395
Werkzeugtemperatur für Fließweglänge und Schwindung °C 160 160 170 180 180
Fließweglänge in Fließspirale 1mm wall Wanddicke Victrex mm 245 220 130 110 125
3mm wall Wanddicke 700 630
Schwindung In Fließrichtung ISO 294-4 % 1,0 1,0 1,0 1,0 0,8
Quer zur Fließrichtung % 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3
Glasfaserverstärkte Typen Kohlenstofffaserverstärkte Typen
HT ST PEEK PEEK PEEK PEEK HT ST PEEK PEEK PEEK PEEK
G22 G45 90GL30 150GL30 450GL30 650GL30 22GL30 45GL30 90CA30 150CA30 450CA30 650CA30
115 115
190 190 180 170 200 200 260 260 260 250
130 125 115 95 125 130 180 150 160 150
80 75 60 50 75 80 110 95 85 85
45 45 35 30 55 50 65 55 50 50
20 20 2,3 2,5 2,7 2,9 2,8 2,5 1,3 1,5 1,7 2,2
3,7 4,3 12,0 12,0 11,8 11,5 12,0 12,0 27 26 25 24
185 180 290 280 270 260 300 270 360 360 380 370
110 110 230 230 190 170 210 180 250 250 250 250
32 36 115 115 80 75 120 120 120 120 120 120
16 21 75 75 50 45 85 70 60 60 60 60
4,2 4,1 12,0 11,5 11,3 10,0 11,0 11,0 24 23 23 22
140 145 250 250 250 190 290 290 300 300 300 280
90 90 160 160 160 120 180 190 200 200 200 180
30 35 55 55 55 35 75 75 70 70 70 60
50 50
3,8 4,0 7,5 7,5 8,0 12,0 9,0 9,5 6,0 6,0 7,0 10,5
kein Bruch kein Bruch 45 55 55 70 70 70 45 45 45 60
5,0 6,0 8,5 9,0 10,5 12 11 11 7,0 7,5 10 12
kein Bruch kein Bruch 40 55 60 65 70 60 40 40 50 60
373 387 343 343 343 343 373 387 343 343 343 343
152 162 143 143 143 143 152 162 143 143 143 143
45 45 20 20 18 18 20 21 5 5 5 6
55 55 45 45 45 45 45 40 40 40 40 50
75 105 20 20 18 22 25 23 5 6 6 6
130 125 110 110 110 120 110 100 90 100 100 135
163 172 335 335 328 320 360 380 342 339 336 333
0,29 0,29 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,95 0,95 0,95 0,95
240 240
240 240 240 240
220 220 200 200
190 220 280 560 750 500 260 320 675
220 620 550 650
1,30 1,30 1,52 1,52 1,51 1,51 1,53 1,53 1,40 1,40 1,40 1,40
17 21 17 17 20 20 16 19
150 150 150 150 150 150 150
0,005 0,004 0,004 0,004 0,005 0,004 0,005 0,004
3,2 3,0 3,3 3,3 3,2 3,5 3,2 3,3
1016 1016 1016 1016 1016 1016 1016 1016 105 105 105 105
375-395 375-395 355-370 360-380 360-385 385-405 375-395 385-410 360-380 365-385 375-395 390-415
190-215 200-220 170-200 170-200 180-200 180-200 190-215 200-220 170-200 180-210 180-210 180-210
395 395 370 380 385 405 395 410 380 385 395 415
200 200 180 180 190 190 200 210 190 200 200 200
200 160 185 150 85 90 105 100 130 140 75 80
680 410 450 440 330 375
1,0 1,1 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1
1,2 1,2 0,9 0,9 0,9 0,8 0,9 0,9 0,5 0,5 0,5 0,5
Verschleißtypen Spezialprodukte
HT ST PEEK PEEK PEEK PEEK PEEK PEEK PEEK
22CA30 45CA30 90HMF20 90HMF40 150FC30 450FC30 150FW30 450FE20 WG101 WG102 ESD101
260 270 280 330 150 140 180 78 180 190 120
170 180 190 220 100 95 115 125 130 75
110 120 120 145 65 55 85 85
70 70 80 85 35 35 55 55
1,6 1,7 1,9 1,2 2,0 2,2 1,8 25 1,9 1,9 1,5
26 25 22 45 12,5 12,5 15 2,9 19 19 11,5
370 380 400 480 220 230 270 125 280 290 190
240 290 290 350 160 160 170 70 220 220 135
170 190 180 220 80 80 105 18 140 145 65
90 100 100 120 45 45 65 13 70 75 35
23 23 20 37 11,5 11,5 14,5 3,2 17 17 10,5
300 310 270 310 170 170 210 105 220 250 170
210 210 200 250 110 110 155 65 160 175 115
95 95 90 120 60 65 80 45
65 65 45 55
6,5 7,0 7,5 8,0 4,0 5,0 5,0 6,0 5,0 5,0 2,5
45 50 60 60 30 35 35 kein Bruch 35 35 17
9 10,0 9,5 10,5 5,0 6,5 5,0 7,5 6,0 6,0 3,5
45 50 60 60 30 35 35 kein Bruch 35 35 25
373 387 343 343 343 343 343 343 343 373 343
152 162 143 143 143 143 143 143 143 152 143
5 10 5,5 3,0 12 15 9 40 9 9 25
35 40 40 35 45 45 45 60 35 35 40
5 13 3,0 1,0 15 20 9 120 10 10 70
90 95 100 80 110 115 110 140 90 90 125
368 383 347 349 315 315 >300 150 343 367 258
0,95 0,95 1,0 2,0 0,87 0,87 1,3 1,3
240 240
180 180
550 200 330 290 550 260 340 350 600 275
560
1,41 1,41 1,37 1,45 1,45 1,45 1,43 1,40 1,44 1,44 1,65
21
0,004
2,8
105 105 105 105 108 1010 107 1015 106 107 108
380-405 390-415 365-385 365-385 360-380 365-385 365-385 355-375 370-390 390-410 365-385
190-215 200-230 180-200 190-200 170-200 170-200 170-200 170-200 180-210 190-215 180-220
405 415 385 380 380 385 385 375 390 410 385
200 210 190 190 180 200 180 180 200 190 180
80 90 180 100 130 80 165 130 135 85 140
410 380 360
0,1 0,1 0,0 0,0 0,2 0.3 0,1 1,2 0,0 0,1 0,4
0,7 0,7 0,6 0,4 0,7 0,7 0,6 1,7 0,5 0,6 0,5
www.victrex.com
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VICTREX PLC IST DER AUFFASSUNG, DASS DIE INFORMATIONEN IN DIESER BROSCHÜRE EINE EXAKTE BESCHREIBUNG DER TYPISCHEN EIGENSCHAFTEN UND/ODER DER EINSATZBEREICHE SEINER PRDOUKTE DARSTELLEN. ES OBLIEGT DER
VERANTWORTUNG DES KUNDEN, DAS PRODUKT IN SEINER SPEZIELLEN ANWENDUNG EINGEHEND ZU TESTEN UND SEINE LEISTUNGSFÄHIGKEIT, EFFIZIENZ UND SICHERHEIT FÜR JEDEN GEBRAUCH ZU UNTERSUCHEN. ANWENDUNGSEMPFEHLUNGEN
SOLLTEN NICHT ALS ANLASS ZUR VERLETZUNG EINZELNER PATENTE GENOMMEN WERDEN. DIE INFORMATIONEN IN DIESER BROSCHÜRE BASIEREN AUF UNSEREN ALLGEMEINEN ERFAHRUNGEN UND WERDEN NACH BESTEM GEWISSEN WEITERGEGEBEN.
DIE AUFFÜHRUNG EINES PRODUKTES IN DIESER DOKUMENTATION IST KEINE GARANTIE FÜR DESSEN VERFÜGBARKEIT. VICTREX PLC BEHÄLT SICH DAS RECHT VOR, IM RAHMEN DER PRODUKTENTWICKLUNG PRODUKTE ZU MODIFIZIEREN UND
SPEZIFIKATIONEN UND/ODER VERPACKUNGEN ZU ÄNDERN. VICTREX® IST EIN EINGETRAGENES MARKENZEICHEN DER VICTREX MANUFACTURING LIMITED. VICTREX PIPES™ IST EIN EINGETRAGENES MARKENZEICHEN DER VICTREX MANUFACTURING
LIMITED. PEEK-ESD™, HT™, ST™ UND WG™ SIND MARKENZEICHEN VON VICTREX PLC. VICOTE® UND APTIV® SIND EINGETRAGENE MARKENZEICHEN VON VICTREX PLC.
VICTREX PLC ERTEILT KEINE GARANTIEN, OB AUSDRÜCKLICH ODER IMPLIZIT, EINSCHLIESSLICH UNBESCHRÄNKT, FÜR DIE TAUGLICHKEIT EINES BESTIMMTEN ZWECKS ODER FÜR GEISTIGES EIGENTUM RECHTSVERLETZUNGEN, EINSCHLIESSLICH
JEDOCH NICHT BESCHRÄNKT AUF PATENTVERLETZUNG, DIE AUSDRÜCKLICH DEMENTIERT WURDEN, AUSDRÜCKLICH ODER IMPLIZIT, IN DER TAT ODER GEMÄSS DEM GESETZ. DESWEITEREN, GEWÄHRT VICTREX PLC KEINE GARANTIEN GEGENÜBER IHREN
KUNDEN, VERTRETERN UND AUTORISIERT NIEMANDEN FÜR DIE VERTRETUNG ODER GARANTIE ANDERS ALS OBEN BENANNT. VICTREX PLC HAFTET UNTER KEINEN UMSTÄNDEN FÜR ALLGEMEINE, INDIREKTE, SPEZIELLE, KONSEQUENTE,
STRAFRECHTLICHE, ZUFÄLLIGE ODER ÄHNLICHE SCHÄDEN, EINSCHLIESSLICH UND UNBEGRENZT FÜR GESCHÄFTS SCHÄDEN, GEWINNVERLUSTE BZW. ERSPARNISVERLUSTE, AUCH WENN VICTREX ÜBER DIE MÖGLICHKEIT SOLCHER VERLUSTE GLEICH
WELCHER HANDLUNGSFORM UNTERRICHTET WURDE.
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Victrex plcVictrex Technology CentreHillhouse InternationalThornton CleveleysLancashire FY5 4QDUnited Kingdom Tel. +44 (0)1253 897700Fax +44 (0)1253 897701E-Mail [email protected]
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Victrex Europa GmbHLanggasse 1665719 Hofheim/Ts.GermanyTel. +49 (0)6192 96490Fax +49 (0)6192 964948E-Mail [email protected]
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