Ultem™ 4001 PEI – Panoramica completa

Che cos’è Ultem 4001 PEI?

Ultem 4001 PEI è formulato con PTFE come lubrificante interno. Offre agli ingegneri e ai progettisti le elevate prestazioni insite nel polimero di polieterimmide e una maggiore resistenza all’usura.

Come tutti i gradi Ultem, Ultem 4001 è un termoplastico amorfo ad alte prestazioni lavorabile per fusione. La formulazione della resina è opaca. I colori standard sono il nero e il marrone chiaro naturale; sono disponibili anche colori personalizzati. È conforme alla normativa RoHS.

Tutti i gradi Ultem, compreso Ultem 4001, offrono un’elevata resistenza strutturale e resistenza allo scorrimento sotto carico a temperature elevate. Sono classificati come infiammabili UL 94 V0 e 94 5VA, resistono a un’ampia gamma di sostanze chimiche e presentano una buona resistenza agli urti. Sono disponibili anche gradi di Ultem PEI rinforzati con fibre, come Ultem 2300, disponibili da Drake sotto forma di Seamless Tube®.

Dal punto di vista chimico, il PEI è una polieterimmide. Rientra nella famiglia dei polimeri di poliimmide che comprende Torlon PAI (poliammide-immide) e Vespel PI (poliimmide). Queste imidi ad alte prestazioni hanno una maggiore resistenza e rigidità alle alte temperature e sono intrinsecamente resistenti all’usura, mentre Ultem 4001 PEI ottiene questi risultati grazie al PTFE integrato nella sua formulazione.

Quali prodotti offre Drake in Ultem 4001?

Drake converte la resina Ultem 4001 in forme semilavorate mediante estrusione per fusione e offre una gamma di dimensioni e configurazioni. I prodotti in barre e lamiere estruse vengono poi lavorati in componenti di precisione che servono per diverse applicazioni. Con le sue versatili capacità produttive basate in un’unica sede, Drake offre anche la possibilità di passare da prototipi di precisione a pezzi di produzione realizzati mediante lavorazione o stampaggio a iniezione.

Specifiche –

ASTM D5205

Disponibilità della forma –

Come sono le proprietà di Ultem 4001 rispetto a Ultem 1000?

Il contenuto di PTFE nella formulazione di Ultem 4001 PEI aggiunge resistenza ai cuscinetti e all’usura alle prestazioni intrinsecamente elevate di Ultem PEI. Questo lubrificante interno ha solo un effetto minore sugli altri attributi del polimero, comprese le sue proprietà meccaniche e la sua resistenza al calore, come mostra il confronto con l’Ultem 1000 standard non caricato nella Tabella 1 .

Tabella 1. Proprietà a confronto:

Ultem 1000 PEI standard vs. Ultem 4001 PEI resistente all’usura

Nota: Dati basati su metodi di prova standard del settore o su test sviluppati dal fornitore di resine e intesi solo come confronto generale. Le applicazioni devono essere testate nelle reali condizioni di utilizzo finale per convalidare le prestazioni dei componenti realizzati con qualsiasi materiale plastico.

L’elevata resistenza all’usura di Ultem 4001 è il suo principale vantaggio rispetto a Ultem 1000.

Le applicazioni ad alta temperatura in cui un componente è a contatto con se stesso o con metalli sottoposti a carichi dinamici possono beneficiare della resistenza ai cuscinetti e all’usura di Ultem 4001.

I dati sull’usura (fattore K) non sono disponibili per Ultem 1000 per un confronto diretto. I valori di Taber Abrasion, tuttavia, mostrano un significativo miglioramento delle prestazioni con Ultem 4001, così come i dati sul coefficiente di attrito.

Nota tecnica:

Ultem 4001 ha una temperatura di transizione vetrosa superiore a quella del PEEK.

Il punto di rammollimento o temperatura di transizione vetrosa (Tg) di Ultem 4001 è di 217oC, quasi 70oC in più rispetto alla Tg del PEEK (150oC). Le sue proprietà termiche, tra cui la Tg 217C, unite alla resistenza all’usura, possono rendere Ultem 4001 un candidato per le applicazioni di supporto del carico dinamico in cui il PEEK può risultare insufficiente in termini di prestazioni termiche e in cui l’esposizione chimica è compatibile con il polimero PEI.

La rigidità di Ultem 4001 è superiore a quella della maggior parte delle plastiche amorfe.

Tra i termoplastici amorfi, il modulo di flessione del PEI Ultem non rinforzato è eccezionale. Inoltre, il lubrificante interno di Ultem 4001 PEI ha solo un effetto trascurabile su questa proprietà, come mostra la Tabella 1. Queste proprietà sono significativamente superiori a quelle di altre plastiche amorfe ad alte prestazioni, come PSU e PPSU, e si confrontano favorevolmente con la rigidità del PEEK non rinforzato a 3500 MPa.

Ultem 4001 è classificato UL 94V0 e 5VA per la resistenza all’infiammabilità.

Come altri tipi di PEI, Ultem 4001 è intrinsecamente ritardante di fiamma e non richiede additivi ritardanti di fiamma per raggiungere le classificazioni UL 94V0 e 5VA. Ha anche un indice di ossigeno o LOI del 48%.

La resistenza chimica supera quella della maggior parte dei termoplastici amorfi.

Il polimero PEI resiste a una gamma di sostanze chimiche molto più ampia rispetto ad altri materiali termoplastici amorfi. Ultem 4001 PEI non fa eccezione. Infatti, l’additivo PTFE migliora la resistenza chimica intrinseca di Ultem PEI. Si comporta bene nella maggior parte dei fluidi commerciali per autoveicoli e aerei, negli idrocarburi completamente alogenati, negli alcoli e nelle soluzioni acquose deboli. Tuttavia, la sua resistenza chimica è più limitata rispetto a quella del PEEK e di altri materiali semicristallini e non dovrebbe essere utilizzato in componenti esposti ad ambienti fortemente alcalini o a idrocarburi parzialmente alogenati.

Come per qualsiasi altro materiale, i componenti realizzati con Ultem 4001 che subiscono un’esposizione chimica prolungata devono essere valutati in condizioni d’uso reali per convalidarne le prestazioni.

Quali sono le altre proprietà significative di Ultem 4001?

Le proprietà tipiche dei gradi Ultem PEI, tra cui Ultem 4001, comprendono:

• Eccellente rigidità dielettrica
• Durata e leggerezza
• Proprietà elettriche stabili
• Elevata stabilità dimensionale
• Basso assorbimento d’acqua
• Assenza di additivi ritardanti di fiamma alogenati

Quali tipi di applicazioni possono beneficiare di Ultem 4001?

L’elevata resistenza strutturale, i valori di infiammabilità e le proprietà termiche fanno di Ultem 4001 un candidato per i cuscinetti e i componenti soggetti a usura che richiedono resistenza allo scorrimento in un ampio intervallo di temperature. In ambienti chimici compatibili, Ultem 4001 può anche servire come aggiornamento del PEEK in un’applicazione che richiede una maggiore resistenza alla temperatura. Le applicazioni funzionali che servono diversi settori includono:

• Cuscinetti di usura e altri componenti della superficie di scorrimento
• Rulli e boccole nelle apparecchiature elettriche
• Applicazioni robotiche ad alta temperatura
• Componenti dinamici portanti nelle apparecchiature medico-diagnostiche
• Componenti delle apparecchiature di dosaggio dei liquidi

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