Le operazioni di lavorazione del metallo espongono gli utensili e i componenti a condizioni estreme che vanno oltre le capacità della maggior parte delle materie plastiche. I polimeri ad altissime prestazioni di Drake sono l’eccezione, con decenni di successi nel fornire soluzioni alle difficili sfide di questo settore.
Opzioni di materiali ad alte prestazioni per un ambiente operativo difficile
I materiali per i componenti utilizzati nei macchinari di produzione e negli strumenti per la formatura dei metalli, la finitura e il taglio al plasma devono resistere ad ambienti e condizioni operative estremamente difficili. La resilienza e la resistenza alla deformazione sotto carichi molto elevati e ripetuti sono criteri fondamentali per le attrezzature di stampaggio, taglio e formatura. La resistenza e la rigidità a temperature estremamente elevate sono essenziali per i componenti dei forni di produzione dell’acciaio. Le torce per il taglio al plasma generano temperature di esercizio elevate e subiscono urti durante l’uso regolare all’interno delle officine di fabbricazione e all’esterno in condizioni di freddo estremo. Queste condizioni rendono la durata e l’elevata resistenza in un ampio intervallo di temperature proprietà essenziali per gli alloggiamenti e i componenti degli utensili da taglio. In tutte queste aree applicative, i materiali devono resistere all’esposizione abituale ai lubrificanti e alle sostanze chimiche comuni in un ambiente di produzione senza corrodersi o diventare fragili.
Sebbene i vantaggi intrinseci della plastica in termini di leggerezza e isolamento termico ed elettrico siano utili per molte applicazioni nei macchinari per la produzione di metalli, negli utensili da taglio e nelle attrezzature per la formatura e la finitura, pochi sono in grado di resistere ai rigori dei diversi ambienti operativi.
Queste difficili condizioni applicative si sposano bene con i profili di proprietà delle forme in stock e dei pezzi lavorati in polimero ad altissime prestazioni di Drake Plastics. In particolare, la famiglia Torlon PAI, composta da gradi standard e rinforzati con fibre, unisce l’isolamento termico ed elettrico alla tenacità e alla resistenza chimica necessarie per dispositivi, isolatori, cuscinetti e altri componenti di apparecchiature per la lavorazione dei metalli, dai forni per la produzione di acciaio ai macchinari per la formatura e la finitura, fino alle torce per il taglio al plasma.
Alta resistenza e isolamento per componenti di forni elettrici ad arco e di altoforno
I materiali Torlon PAI e PEEK sono ampiamente utilizzati nella lavorazione dei metalli e nella produzione di raccordi resistenti alle alte temperature, non conduttivi, connettori isolanti e cuscinetti. Il rapporto resistenza/peso o resistenza specifica di entrambi i polimeri è superiore a quello della maggior parte dei metalli. Entrambi i polimeri sono altamente stabili dal punto di vista dimensionale, ma il Tolron PAI eccelle con un coefficiente di espansione termica lineare (CLTE) inferiore, paragonabile a quello dell’alluminio per aerei.
Il Torlon PAI è unico tra i materiali termoplastici per la sua capacità di mantenere la resistenza strutturale e la rigidità a temperature molto elevate. Nelle operazioni di produzione a caldo, la sua temperatura di distorsione termica superiore a 277°C (530°F) e la resistenza allo scorrimento impediscono ai componenti di deformarsi sotto carichi elevati. Anche le proprietà di questo materiale ad alte prestazioni in termini di cuscinetti e usura sono eccezionali.
Questo profilo di proprietà ha portato all’utilizzo di diversi gradi di Torlon PAI per i componenti dei forni elettrici ad arco che devono mantenere un’elevata resistenza e rigidità nell’ambiente operativo caldo. Ad esempio, i raccordi e i connettori per colonne di elettrodi in Torlon 5030 PAI lavorati con precisione da Drake rappresentano una soluzione di lunga durata per soddisfare le esigenze di elevata resistenza e non conduttività di questi componenti critici del forno elettrico ad arco. Utilizzato con successo anche come materiale per i cuscinetti, il Torlon PAI resiste all’usura e alla deformazione in presenza di carichi elevati e di temperature operative estreme associate ai forni elettrici ad arco.
Gli altiforni rappresentano un’altra area di applicazione impegnativa in cui Torlon 4203 PAI risponde alle sfide dei materiali utilizzati per i componenti critici. Questo materiale ad altissime prestazioni combina l’elevata forza, la resistenza alla deformazione sotto carico e la stabilità dimensionale necessarie per sopportare le condizioni operative estreme di questo processo di produzione dell’acciaio. Le sue impareggiabili proprietà fisiche e termiche contribuiscono a renderla specifica per una serie di applicazioni strutturali, portanti e resistenti all’usura, tra cui guarnizioni di altiforni con diametri fino a 30′.
Componenti per torce da taglio al plasma robusti e resistenti al calore
Leggerezza, tenacità, resistenza e stabilità alle alte temperature di esercizio sono tutti fattori che contribuiscono all’utilizzo di Torlon PAI, PEEK rinforzato con vetro e Ultem 2300 per gli utensili da taglio al plasma. Le condizioni operative reali determinano quale di queste termoplastiche ad alte prestazioni offre il miglior equilibrio tra prestazioni e costi. Tutti funzionano in modo eccezionale come materiali isolanti per garantire che i corpi delle torce e i raccordi siano termicamente ed elettricamente non conduttivi.
Il Torlon PAI presenta proprietà che lo rendono particolarmente vantaggioso come materiale isolante rigido, viste le elevate temperature di esercizio del taglio al plasma. Le punte delle torce lavorate con Torlon 4203 PAI e Torlon 5030 PAI, un tipo rinforzato con il 30% di fibra di vetro ad alta resistenza, rimangono rigide grazie alla temperatura di distorsione termica intrinseca del polimero, pari a 532°F (278°C). Entrambi i materiali garantiscono l’isolamento elettrico e termico e la resistenza alle alte temperature che questi strumenti richiedono in prossimità della punta di taglio.
Il PEEK rinforzato con vetro mantiene un’elevata resistenza e rigidità anche a temperature elevate e viene spesso specificato per i componenti isolanti. L’Ultem 2300 rinforzato con vetro, sotto forma di Seamless Tube®, unico ed efficiente nella lavorazione, si aggiunge all’elenco di materiali ad alte prestazioni candidati da Drake per soddisfare le esigenze di prestazioni di diversi progetti di torce da taglio al plasma e requisiti di utilizzo finale.
Utensili e dispositivi di formatura e finitura forti e resilienti
Le attrezzature, le maschere e gli utensili di formatura lavorati con il Torlon PAI di Drake hanno l’equilibrio delle proprietà fisiche necessarie per gestire i carichi elevati, le temperature e gli impatti tipici delle operazioni di lavorazione dei metalli.
Nella formatura e brunitura CNC ad alta velocità di riflettori in lega di alluminio, i dischi di formatura in Torlon 4203 PAI hanno un livello ineguagliabile di resistenza alla compressione e all’usura che contribuisce a una lunga durata degli utensili e a un’elevata produttività. La durezza intrinseca del Torlon PAI e la superficie ultra-liscia ottenuta sui dischi lavorati consentono di ottenere una finitura di qualità costantemente superiore rispetto ai materiali precedentemente utilizzati per gli utensili.
Questa stessa elevata resistenza alla compressione, all’usura e alla durezza superficiale è alla base dell’uso di Torlon 4203L PAI per gli strumenti di riparazione delle ammaccature senza verniciatura (PDR) utilizzati per rimediare ai danni alle lamiere delle automobili. Questo metodo a basso costo può evitare la riverniciatura o la sostituzione completa delle parti in lamiera.
Il Torlon 5030 PAI ha un modulo elevato, un basso tasso di espansione simile a quello dell’alluminio e un basso creep. Di conseguenza, gli isolatori termici ed elettrici, le maschere, le sagome, gli utensili di formatura e i componenti scorrevoli lavorati con le forme a stock Torlon 5030 di Drake Plastics mantengono la loro rigidità e le loro dimensioni sotto carico anche quando sono a contatto con superfici calde nella produzione di metallo.
Applicazioni tipiche: Polimeri ad altissime prestazioni nella lavorazione dei metalli
- I raccordi e gli attacchi per colonne di elettrodi per forni ad arco elettrico in Torlon PAI resistono a carichi e temperature elevate, sono non conduttivi e forniscono isolamento termico.
- Le guarnizioni per altiforni lavorate con il Torlon PAI e il PEEK di Drake resistono a carichi fisici elevati e a temperature di esercizio estreme.
- I cuscinetti per EAF e altiforni realizzati con i tipi di cuscinetti Torlon PAI resistono all’usura e garantiscono un servizio a lungo termine.
- Le punte e i corpi degli utensili per il taglio al plasma lavorati in Torlon PAI, GF PEEK e Ultem 2300 resistono alle deformazioni e agli urti e garantiscono un isolamento termico ed elettrico.
- I fissaggi e i dischi di lucidatura durevoli in Torlon PAI resistono all’usura e offrono un’elevata qualità di finitura superficiale.
- Gli strumenti per la riparazione delle ammaccature senza verniciatura (PDR) sfruttano la durezza, la rigidità e la resistenza agli urti di Torlon PAI per garantire un’elevata resistenza, una lunga durata e risultati di qualità.
Tempi rapidi per le parti di ricambio ad alte prestazioni
L’inventario di Drake Plastics comprende un’ampia gamma di forme e dimensioni dei suoi polimeri ad altissime prestazioni. Tutti sono disponibili con spedizione in giornata dal magazzino per la lavorazione di parti di ricambio che riducono al minimo i tempi di fermo della produzione e i costi di manutenzione.
