Lavorazione di precisione della plastica e prototipazione Torlon PAI,
Vespel PI, PEEK e altri polimeri ad altissime prestazioni

Decenni di esperienza nella lavorazione per fusione e nella lavorazione CNC di precisione di polimeri avanzati conferiscono a Drake una conoscenza approfondita del comportamento di questi materiali in diverse condizioni di produzione. Mettiamo a frutto queste conoscenze per ottimizzare le prestazioni e la qualità di questi materiali eccezionali sia nelle forme a stock lavorabili che in ogni componente di precisione prodotto nel nostro impianto di lavorazione delle materie plastiche all’avanguardia.

Competenza nella lavorazione e trasformazione di materie plastiche ad altissime prestazioni

Drake sa come ottenere i massimi livelli possibili di prestazioni e qualità nei componenti di precisione lavorati con materiali termoplastici avanzati. In parte, questo know-how è legato a ciò che abbiamo appreso dall’estrusione di questi materiali nelle forme a stock che vengono lavorate. Nel corso degli anni abbiamo sviluppato una tecnologia di estrusione che evita la degradazione, gestisce l’orientamento delle fibre e riduce al minimo la curvatura; fattori che contribuiscono a una lavorazione di alta qualità e alle prestazioni dei pezzi lavorati. Le proprietà del materiale differiscono leggermente tra le dimensioni lineari e trasversali delle forme estruse. Ciò è particolarmente evidente nelle formulazioni di polimeri rinforzati con fibre di vetro o di carbonio. La nostra conoscenza del comportamento delle proprietà di un termoplastico avanzato in barre, lastre o tubi senza saldatura ci aiuta a determinare il modo migliore di lavorare i componenti per ottenere un controllo dimensionale e prestazioni ottimali durante l’uso.

La nostra esperienza si basa su milioni di pezzi lavorati prodotti con polimeri ad altissime prestazioni non caricati, rinforzati con fibre e resistenti ai cuscinetti e all’usura:

  • Torlon PAI
  • Victrex PEEK
  • Victrex HT PEK
  • KetaSpire PEEK
  • KetaSpire PEEK XT per alte temperature
  • AvaSpire PAEK
  • Ryton R-4 PPS
  • Ultem PEI
  • Vespel PI
  • Celazolo PBI
  • Compositi ad alta resistenza
  • Formulazioni di polimeri speciali

Supporto allo sviluppo dell’applicazione: Opzioni di materiale, prototipazione e test

Molti clienti si rivolgono a noi con una descrizione generale di ciò di cui hanno bisogno. Il nostro team di assistenza è in grado di individuare le migliori opzioni di materiale e di fornire gli strumenti per convalidare le prestazioni dei pezzi:

  • Selezione dei materiali: Gli ingegneri Drake offrono un’ampia conoscenza delle applicazioni di Torlon PAI, PEEK, Ryton PPS, Ultem PEI, Vespel PI e altri materiali termoplastici ad altissime prestazioni utilizzati in ambienti diversi e difficili. La loro esperienza nel campo dei componenti lavorati comprende il settore petrolifero e del gas e la lavorazione chimica, l’industria aerospaziale e della difesa, l’industria elettrica ed elettronica, la produzione di semiconduttori, il settore medico e altri settori ad alta tecnologia e servizi severi.
  • Revisione completa dell’applicazione: Prima della produzione, i clienti si affidano abitualmente alla profonda esperienza di Drake non solo per ottenere indicazioni su materiali e qualità, ma anche per definire altri fattori chiave che influiscono sulle prestazioni. Ad esempio, la definizione del miglior orientamento delle fibre per i pezzi prodotti da stock rinforzati con fibre di vetro o carbonio può avere un impatto notevole sulla resistenza e sulla durata dei componenti. Drake offre anche competenze in materia di ricottura e post-cottura e di finiture superficiali, tutti elementi che possono migliorare le prestazioni durante l’uso.
  • Prototipazione: Una volta definiti il progetto e il materiale, il nostro team di lavorazione è in grado di fornire prototipi di precisione in Torlon PAI, Vespel PI, PEEK, Ryton PPS, Ultem PEI e altri polimeri avanzati per convalidare le prestazioni del componente nell’ambiente operativo di utilizzo finale.
  • Test e convalida: La calorimetria differenziale a scansione (DSC) di Drake può aiutare a caratterizzare termicamente i materiali, se necessario. Inoltre, i servizi del nostro laboratorio di prove meccaniche sono disponibili per valutare le proprietà meccaniche, tra cui la resistenza alla trazione e l’allungamento, il modulo di trazione e di flessione, la resistenza alla compressione e molte altre.

Lavorazione CNC di precisione: La migliore tecnologia della categoria

La lavorazione di Torlon PAI, Vespel PI, PEEK, Ryton PPS, Ultem PEI e altre materie plastiche avanzate richiede utensili di alto livello e anni di esperienza per ottenere le massime prestazioni dei materiali e le tolleranze richieste nei pezzi finiti. Gli investimenti aggressivi di Drake nelle macchine utensili e i nostri macchinisti-programmatori altamente qualificati ci assicurano di mantenere le attrezzature e le tecnologie all’avanguardia necessarie per fornire la qualità e la coerenza che i nostri clienti si aspettano. Allo stesso tempo, il nostro piano di investimenti ci assicura di mantenere un livello di servizio e di consegna elevato e incentrato sul cliente.

Investire per essere sempre all’avanguardia in termini di tecnologia e servizi

Per sostenere i nostri elevati standard di qualità, coerenza e produttività, utilizziamo le macchine utensili più moderne, tra cui la fresatura CNC a 5 assi, i torni dotati di Live Tool e utilizziamo esclusivamente utensili PDC per ottenere la migliore finitura superficiale e le tolleranze più strette possibili.

Anche le nostre priorità di investimento sono fortemente orientate verso un servizio e una consegna affidabili. La pianificazione della capacità è in gran parte guidata da una stretta collaborazione con i clienti sui loro programmi di produzione di apparecchiature originali e sui cicli di manutenzione e sostituzione. Si basa inoltre sull’impegno a garantire i tempi di risposta richiesti dai clienti per le esigenze non pianificate ma tipiche delle emergenze.

La mentalità della qualità in officina di Drake

I clienti che visitano le lavorazioni meccaniche di Drake spesso commentano che la nostra struttura è la più pulita che abbiano mai visto. Questo è il risultato diretto della costante attenzione alla qualità che si riflette in tutte le nostre attività e dell’orgoglio dei nostri macchinisti per il loro lavoro e il loro posto di lavoro.

Prototipazione e test

I clienti hanno spesso bisogno di prototipi per l’adattamento e la finitura o per il collaudo e la valutazione. Drake è ben attrezzata per offrire prototipi lavorati in modo rapido ed economico prima della produzione su larga scala. Inoltre, i clienti possono avvalersi delle capacità di Drake di testare le proprietà fisiche su campioni di prova di materiale lavorato o su campioni prelevati dal pezzo vero e proprio, quando il progetto lo consente.

DSC (Differential Scanning Calorimetry) analysis conducted in Drake’s testing lab characterizes thermal properties of high-performance polymers.

Servizi e capacità di post-lavorazione

Drake offre un menu di servizi e capacità per soddisfare i vari standard di conformità del settore e i requisiti specifici dei clienti per i componenti lavorati:

  • Incisione laser
  • Rivestimenti specializzati
  • Finiture personalizzate lavorate con precisione
  • Campioni di prova ASTM lavorati da materiale specifico
  • Test delle proprietà meccaniche ASTM
  • Scansione TC per convalidare l’integrità dei pezzi
  • CMM: Macchina di misura a coordinate per l’ispezione dei pezzi
  • Post-ricottura e polimerizzazione per ottimizzare le prestazioni del pezzo
  • Pulizia a ultrasuoni, imballaggi speciali
    • Controllo dei detriti estranei (FOD) secondo AS9146
    • Imballaggio speciale per standard ASTM o industriali specifici
  • Tracciabilità del lotto e della partita su ogni pezzo
  • Certificazioni di materiali e processi

Opzioni di post-curing e ricottura per le parti lavorate

Post-curing di parti lavorate in Torlon PAI

Tutte le forme in stock lavorabili Drake Torlon PAI vengono sottoposte ai nostri processi di post-curing per raggiungere il loro pieno potenziale prestazionale. Il nostro protocollo di post-cura porta il valore medio della Tg (temperatura di transizione del vetro) tipica del nucleo di Torlon PAI a 540°F (282°C). Durante la post-cottura, le catene del polimero PAI si estendono e ottimizzano la tenacità, la resistenza all’usura e le proprietà meccaniche del materiale. Questi livelli di prestazioni elevate sono poi insiti nei componenti lavorati con barre, piastre e tubi senza saldatura Torlon PAI di Drake.

Alcune applicazioni beneficiano di una post-cura secondaria dopo la lavorazione. La reticolazione ripristina lo strato esterno imidizzato o “pelle” che si forma sulle forme Torlon PAI alle alte temperature di polimerizzazione. Questo strato esterno ottimizza la resistenza all’usura e agli attacchi chimici, il che può essere un vantaggio per i componenti lavorati utilizzati in ambienti severi.

Per supportare queste applicazioni, Drake Plastics si consulta spesso con i clienti per consigliare, testare e fornire pezzi Torlon PAI reinduriti lavorati da forme a stock. La re-cura diventa parte del disegno o della specifica del pezzo, proprio come altri attributi chiave del pezzo, per garantire prestazioni affidabili e costanti.

Ricottura di parti lavorate in PEEK e altri polimeri avanzati

Drake ricuce le forme estruse per ridurre al minimo le tensioni interne che si verificano quando i polimeri passano rapidamente dalla fase di fusione a caldo alla temperatura ambiente durante la lavorazione. Durante la ricottura, il pezzo o la forma viene riscaldato a una temperatura ben superiore alla sua Tg, dove le catene polimeriche possono diventare mobili l’una all’altra, allentando le tensioni indotte dalla lavorazione. Poi viene raffreddato molto lentamente e in modo uniforme, offrendo pezzi a basso stress, resistenti e in grado di mantenere dimensioni molto precise.

Drake fornisce su richiesta la ricottura personalizzata di parti lavorate con polimeri avanzati. Può essere utile per raggiungere obiettivi specifici di cristallinità o un controllo dimensionale molto preciso, talvolta necessario per pezzi con sezioni particolarmente spesse o variabili.

Nota: Le forme estruse Torlon PAI sono sempre post-curate anziché ricotte. Perché la ricottura sia efficace, deve essere condotta al di sopra della Tg (temperatura di transizione vetrosa) del polimero. Ciò consente il rilassamento della catena polimerica, che si traduce in una riduzione dello stress. Non è possibile riscaldare il Torlon PAI oltre la sua Tg senza rischiare distorsioni o bolle. Il riscaldamento del Torlon PAI alla temperatura di post-cura di 500F/ 260C ha un effetto minimo sulla riduzione delle sollecitazioni, perché la sua Tg è ancora più alta. Di conseguenza, Drake Plastics adotta misure estreme per ridurre al minimo le sollecitazioni nelle nostre forme estruse di Torlon PAI. I nostri processi controllati con precisione sono fondamentali per produrre forme con le minori sollecitazioni possibili, poiché non possono essere efficacemente alleggerite dopo la produzione.

Transizione conveniente dalla lavorazione allo stampaggio

Quando le quantità di produzione di pezzi lavorati aumentano in modo significativo, ma sono ancora al di sotto dei livelli che giustificano l’attrezzaggio di stampi a iniezione con tolleranze di precisione, gli sbozzi stampati o le forme quasi nette che vengono poi lavorate in modo finale possono rappresentare un passo successivo efficiente e a basso costo. Poiché si avvicinano solo alle dimensioni reali di un pezzo, possono essere prodotti in stampi a iniezione a basso costo e poi lavorati secondo le dimensioni del pezzo specificato. La riduzione della perdita di materiale e gli stampi a basso costo possono rappresentare un’opzione molto più conveniente rispetto alla lavorazione di barre o lamiere.

Per ulteriori informazioni: Contattate Drake per comunicare i vostri requisiti di progettazione e quantità di pezzi.

Lavorazione di precisione di materiali medicali e biocompatibili

Drake Plastics è spesso scelta dai clienti dell’industria delle scienze biologiche per lavorare i loro materiali medici specializzati per i componenti che devono soddisfare i requisiti di biocompatibilità. Il nostro rigoroso protocollo di gestione della qualità include le procedure di produzione, la tracciabilità e la documentazione di conformità richieste per queste applicazioni critiche. In questi casi, i clienti forniscono forme in stock prodotte per loro da un produttore di materiali biocompatibili dedicato. Un esempio è rappresentato da un cliente che fornisce a Drake Plastics forme in stock realizzate con il PEEK biocompatibile Invibio® di Victrex LLC per la lavorazione CNC di precisione in ancore di sutura impiantabili.

Gli standard di qualità dell’industria aerospaziale si applicano a tutta la produzione

Il sistema di gestione della qualità di Drake Plastics è certificato secondo lo standard aerospaziale mondiale AS9100D(2016) e ISO 9001:2015. Applichiamo questi requisiti rigorosi ai pezzi lavorati e a tutti gli altri prodotti che realizziamo, indipendentemente dal settore. Il fattore chiave della nostra capacità di soddisfare questi standard è l’esperienza e la volontà del nostro team di lavorazione di ottenere la massima qualità possibile in tutte le operazioni di produzione, finitura e assistenza. Sosteniamo il loro impegno investendo nella migliore tecnologia di ispezione che comprende:

  • Scansione TC
  • Comparatori ottici
  • Apparecchiature per l’ispezione della finitura superficiale
  • Macchine di misura a coordinate (CMM)
  • Caratterizzazione termica DSC
  • Macchina di prova universale Instron 3369
    • Test di trazione, allungamento, flessione e compressione

Certificazioni: Un certificato di conformità accompagna gratuitamente tutti i prodotti, indipendentemente dalla composizione del polimero. Sono disponibili anche test speciali con un costo di laboratorio ragionevole.

Assistenza clienti – Officine meccaniche in tutto il mondo

Siamo orgogliosi del nostro rapporto di lavoro come fornitori di forme a stock per i clienti che lavorano in tutto il mondo e che si dedicano alla produzione di pezzi a partire dalle nostre forme a stock di polimeri ad altissime prestazioni. Supportiamo queste aziende di livello mondiale con linee guida per la lavorazione, grezzi di precisione e barre rettificate senza centri e informazioni tecniche relative ai prodotti che forniamo loro. Per avere un riferimento a un’eccezionale officina di lavorazione della plastica nella vostra zona o a un’officina con capacità specifiche, CHIEDETE A DRAKE.

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Drake come partner per lo sviluppo di materiali personalizzati

Spesso le aziende collaborano con noi su base confidenziale come partner di sviluppo per produrre prototipi e pezzi di prova a partire da composizioni di materiali di loro proprietà. Il nostro feedback sulle caratteristiche di lavorazione e di trasformazione ci aiuta a mettere a punto le formulazioni per migliorare la lavorabilità e le prestazioni del pezzo finito. Forniamo anche assistenza nella produzione di componenti per aiutare queste aziende a lanciare nuovi prodotti e sistemi che incorporano componenti critici realizzati con i loro materiali esotici.

Casi di studio sulla lavorazione

Considerate questi esempi di come Drake mette al lavoro il suo team e la sua tecnologia per aiutare i clienti a risolvere i problemi e migliorare le prestazioni e l’affidabilità dei pezzi:

Caso di studio: Ottimizzazione del metodo di produzione

Risoluzione dei guasti al rullo della frizione CVT delle motoslitte

Caso di studio: L’importanza dell’orientamento delle parti

Carichi elevati sugli ingranaggi del settore aerospaziale

Caso di studio: Mantenimento di tolleranze critiche

Prestazioni e affidabilità delle Frac Ball

Caso di studio: Come le finiture lavorate influiscono sulle prestazioni

Impatto sulle proprietà e sulle prestazioni dei pezzi