Torlon 7130 è una formulazione ad alte prestazioni della famiglia dei polimeri poliammide-immide (PAI). Le sue proprietà fisiche e la sua resistenza ai cuscinetti e all’usura sono al servizio di applicazioni estremamente esigenti. Queste applicazioni includono componenti per apparecchiature e sistemi utilizzati nei seguenti settori ad alta tecnologia:

Torlon 7130 si distingue per il contenuto di additivi pari al 30% di fibra di carbonio nella sua formulazione. Questo rinforzo in fibra conferisce al polimero PAI una maggiore resistenza alla trazione e un modulo di flessione significativamente superiore. Le proprietà ottenute grazie all’aggiunta del rinforzo in fibra di carbonio rendono Torlon 7130 ideale per le applicazioni che devono mantenere un’elevata resistenza strutturale e stabilità a temperature elevate.

Applicazioni tipiche di Torlon 7130

Il Torlon 7130 trova numerose applicazioni di servizio nelle apparecchiature e nei sistemi utilizzati dalle industrie ad alta tecnologia di tutto il mondo. Questi settori includono:

  • I supporti per tubi stampati a iniezione per il sistema idraulico di una navicella spaziale sfruttano la resistenza del Torlon 7130 alle temperature estreme, sia alte che basse.

    Aerospaziale – Il Torlon 7130 viene lavorato in una serie di parti aerospaziali che richiedono resistenza e rigidità senza compromessi in presenza di ampie variazioni di temperatura. Mantiene un livello superiore di resistenza agli urti a temperature criogeniche rispetto a molte altre termoplastiche, un vantaggio importante per il crescente numero di applicazioni nei veicoli spaziali. Le applicazioni tipiche includono componenti strutturali, ingranaggi, cuscinetti e boccole che sono esposti a livelli estremi di sollecitazioni statiche e dinamiche. Torlon 7130 soddisfa anche i requisiti di infiammabilità e generazione di fumo per i componenti utilizzati nelle apparecchiature aerospaziali ed è classificato UL 94 V0 da UL.

  • Settore automobilistico e dei trasporti Il Torlon 7130 è spesso indicato per i componenti delle auto da corsa per migliorare l’affidabilità in presenza di elevati carichi dinamici, vibrazioni e sollecitazioni strutturali. Il materiale viene utilizzato anche per parti di trasmissioni e motori lavorate e stampate a iniezione, tra cui rondelle di spinta e ingranaggi, dove le prestazioni a lungo termine e l’affidabilità sono essenziali per la reputazione del produttore del veicolo.
  • Petrolio e gas – Il Torlon 7130 è tipicamente il materiale scelto per gli ambienti ad alta usura, alta temperatura e alta corrosione che vanno oltre le capacità della maggior parte degli altri materiali termoplastici. In profondità, Torlon 7130 è un sostituto affidabile dei metalli, con prestazioni che allungano la vita utile e i cicli di manutenzione di valvole, guarnizioni e sigilli utilizzati nelle apparecchiature di perforazione, pompaggio e lavorazione.
  • Lavorazione chimica – Come tutti i gradi Torlon, Torlon 7130 resiste all’esposizione a un’ampia gamma di sostanze chimiche e viene utilizzato per giranti e palette impiegate in pompe che svolgono diverse funzioni, tra cui i sistemi di tubazioni che trasferiscono le sostanze chimiche durante la lavorazione.
  • Produzione industriale – Grazie al 30% di rinforzo in fibra di carbonio, il Torlon 7130 ad alta resistenza combina la resistenza all’usura con le capacità strutturali e di carico a temperature elevate. Queste proprietà sono particolarmente vantaggiose per le boccole e i cuscinetti utilizzati nella robotica, nello stampaggio e nella formatura dei metalli e in vari altri tipi di macchinari di produzione.
  • Protesi mediche – Grazie alla sua elevata resistenza strutturale, il Torlon 7130 rinforzato con fibra di carbonio è stato utilizzato con successo come alternativa più leggera al metallo e ai termoindurenti per le boccole e i componenti dei dispositivi protesici.

Come si colloca il Torlon 7130 rispetto al Torlon non caricato?

Il rinforzo in carbonio del Torlon 7130 aumenta la resistenza alla trazione e il modulo di flessione rispetto ai gradi di Torlon non rinforzati, come il Torlon 4203. Tuttavia, sia i gradi rinforzati che quelli non rinforzati sono ampiamente utilizzati per componenti simili, a seconda dei requisiti di proprietà fisica dettati dall’ambiente di applicazione. Come si confrontano i due gradi?

  • Resistenza strutturale – Rispetto ai gradi non caricati, Torlon 7130 si distingue per la superiore rigidità strutturale che il rinforzo in fibra di vetro aggiunge al polimero. In particolare, il modulo di flessione del Torlon 7130 è ben tre volte superiore a quello del Torlon 4203 a temperatura ambiente e oltre quattro volte superiore a 232°C.
  • Resistenza chimica – Sia il Torlon 7130 che il Torlon 4203 presentano un’eccellente resistenza chimica a diversi idrocarburi, acidi, basi e solventi. I gradi non riempiti di Torlon tendono ad avere prestazioni leggermente migliori in ambienti altamente corrosivi.
    • Nota tecnica: come per qualsiasi materiale, i componenti realizzati con Torlon 7130 devono essere testati per verificarne la compatibilità con le sostanze chimiche alle temperature, ai carichi e alle altre variabili specifiche di ogni applicazione.

  • Il Torlon 7130 può essere stampato a iniezione in parti ed estruso in forme semilavorate che vengono lavorate in componenti di precisione.

    Proprietà termiche – Torlon 7130 e Torlon 4203 hanno una stabilità termica quasi identica, con temperature di transizione vetrosa (Tg) di 537°F (280°C). Sia i gradi Torlon rinforzati che quelli non rinforzati eccellono tra i tecnopolimeri per il mantenimento delle proprietà fisiche e della stabilità a temperature estreme e in ambienti criogenici.

  • Proprietà elettriche – Il Torlon 4203 possiede proprietà elettriche migliori, tra cui la rigidità dielettrica, rispetto al Torlon 7130, grazie al contenuto di fibra di carbonio del tipo 7130. Di conseguenza, i produttori scelgono in genere il Torlon non caricato per i componenti elettrici.
  • Lavorabilità – A causa dell’elevato contenuto di fibra di carbonio, il Torlon 7130 è più difficile da lavorare rispetto al Torlon 4203, indipendentemente dal metodo di conversione. Apparecchiature specializzate per la lavorazione a fusione e il controllo del processo, adattate al materiale, forniranno pezzi con proprietà fisiche e qualità altamente costanti.

In sintesi, il Torlon 7130 è consigliato per le applicazioni in cui le proprietà strutturali e portanti sono prioritarie, mentre il Torlon 4203 offre migliori proprietà economiche ed elettriche.

Come un esperto di lavorazione dei polimeri può ottenere le prestazioni desiderate nei componenti realizzati con Torlon 7130

Il Torlon 7130 è un polimero ad alte prestazioni in grado di resistere ad ambienti estremi, ma pone delle difficoltà nella lavorazione in forme estruse e in componenti stampati a iniezione. Garantire una qualità costante e proprietà fisiche ottimali richiede un’attrezzatura specializzata che si adatti alle caratteristiche di fusione della formulazione di Torlon 7130. Esempi di elementi specializzati di un solido sistema di processo per il materiale includono:

  • Apparecchiature di laboratorio per l’analisi del flusso di fusione per caratterizzare la resina e garantire che l’apparecchiatura di processo sia adatta o possa essere modificata per ottenere condizioni ottimali.
  • Vite, barile e ugello regolati in base alle caratteristiche di fusione del Torlon 7130.
  • Apparecchiature di controllo del processo in grado di monitorare le temperature e le pressioni di fusione e di apportare automaticamente le regolazioni necessarie.
  • Poiché il materiale è idroscopico, deve essere asciugato prima della lavorazione e mantenuto asciutto durante la lavorazione. Il produttore della resina raccomanda condizioni di essiccazione di 177oC / 350oF per 3 ore. Questo può variare a seconda dell’ambiente di produzione.
  • L’ideale sarebbe utilizzare essiccatori dedicati alla resina per evitare la contaminazione incrociata con altri polimeri.
  • È necessario effettuare uno spurgo completo e tempestivo e una pulizia accurata di tutti i componenti a contatto con la resina Torlon 7130 fusa durante la lavorazione, per evitare che il materiale residuo possa degradare e contaminare la resina nelle tirature successive.
  • Le forme estruse e le parti stampate a iniezione lavorate per fusione con tutti i gradi Torlon, compreso Torlon 7130, devono essere post-curate in fasi precise fino a 260oC/ 500oFper completare l’imidizzazione del polimero PAI e ottenere proprietà fisiche ottimali. Il post-curing migliora anche in modo significativo la resistenza ai cuscinetti e all’usura dei pezzi stampati a iniezione e lavorati.

Oltre a questi requisiti per un’efficace lavorazione in fusione, l’esperienza nella lavorazione di Torlon 7130 da forme estruse può aiutare a garantire che le parti siano realizzate con le fibre di carbonio orientate in modo da fornire i massimi livelli di resistenza dove è più necessario.

Sebbene questi parametri di lavorazione del Torlon 7130 siano al di fuori delle capacità di molti stampatori, estrusori e macchinisti, sono fondamentali per ottenere le prestazioni e la qualità desiderate dei componenti in modo costante. I trasformatori di polimeri che vantano un’esperienza approfondita nel Torlon 7130 dispongono di attrezzature, risorse tecniche e competenze applicative che si rivelano utili nello sviluppo di componenti finiti secondo le specifiche del polimero ad alte prestazioni.

In Luglio 18, 2024   /   Torlon