Từ điển PEEK
56 thuật ngữ xuất hiện trong bản vẽ PEEK, một báo giá hoặc một certificate, mỗi mục được giải thích theo việc nó đổi điều gì cho bạn chứ không theo cách một cuốn sách giáo khoa viết.
Vật liệu và ứng xử
PEEK
Polyetheretherketone. Nhựa nhiệt dẻo bán tinh thể, nhiệt độ hóa thủy tinh 143 °C, nóng chảy 343 °C, làm việc liên tục khoảng 250 °C. Được chỉ định khi chi tiết cần chịu nhiệt, chịu tải, chịu hóa chất và thường là cách điện cùng lúc.
Họ PAEK
Họ polyaryletherketone mà PEEK thuộc về, cùng với PEK và PEKK. Các thành viên khác nhau chủ yếu ở nhiệt độ nóng chảy và giá. Nếu nhà cung cấp chào PEKK thay thế, thường là để lên nhiệt độ cao hơn chứ không phải để rẻ hơn.
Bán tinh thể
Polymer có vùng sắp xếp trật tự và vùng vô định hình. Đó là lý do PEEK chịu dung môi tốt, vẫn làm việc được trên nhiệt độ hóa thủy tinh, và dịch sau gia công nhiều hơn nhựa vô định hình.
Nhiệt độ hóa thủy tinh, Tg
Nhiệt độ mà polymer mềm đi, với PEEK là 143 °C. Dưới mức đó datasheet còn đúng. Trên mức đó độ cứng giảm, giãn nở tăng khoảng ba lần và creep, chứ không phải độ bền, là giới hạn của chi tiết chịu tải.
Nhiệt độ nóng chảy
Với PEEK là 343 °C. Nó quan trọng chủ yếu như cái trần giúp việc ủ an toàn, vì khử ứng suất diễn ra quanh 200 °C.
Độ tinh thể
Tỉ lệ polymer nằm ở vùng trật tự. Độ tinh thể cao thì bền hơn, chịu hóa chất tốt hơn và co ngót nhiều hơn chút. Phôi làm nguội nhanh có thể tiếp tục thay đổi độ tinh thể khi chạy nóng, biểu hiện là chi tiết trôi kích thước.
Ủ khử ứng suất
Chu kỳ nhiệt có kiểm soát trên Tg để ứng suất bị khóa được giải phóng, rồi làm nguội chậm để không khóa ứng suất mới. Với PEEK gia công, bước này nằm giữa phá thô và gia công tinh, để phần dịch chuyển bị cắt đi.
Ứng suất dư
Ứng suất còn lại trong phôi từ cách nó được làm nguội sau khi đùn hoặc ép. Gia công lấy vật liệu đi không đều, thế cân bằng bị phá và chi tiết giãn về hình dạng mới trong vài giờ.
Hệ số giãn nở nhiệt, CTE
Vật liệu nở bao nhiêu trên mỗi độ. PEEK không gia cường khoảng 47 µm/m·K dưới Tg, so với 12 của thép. Chỉ một con số này giải thích phần lớn mối lắp bị bó hoặc bị rơ khi máy nóng lên.
Creep
Biến dạng vĩnh viễn chậm dưới tải không đổi. Đây là kiểu hỏng khiến người quen thiết kế kim loại bị bất ngờ, vì chi tiết nhựa có thể đạt mọi phép tính độ bền mà vẫn võng sau một tháng ở nhiệt độ cao.
Nhiệt độ biến dạng nhiệt, HDT
Nhiệt độ mà thanh mẫu bị võng dưới một tải quy định, thường công bố ở 1.8 MPa. PEEK không gia cường quanh 150 °C, grade gia cường trên 300 °C, đây là lý lẽ rõ nhất cho việc dùng grade gia cường ở chi tiết nóng và chịu tải.
Nhiệt độ làm việc liên tục
Nhiệt độ vật liệu chịu được vô hạn khi không tải, với PEEK khoảng 250 °C. Đây không phải nhiệt độ mà độ bền ở nhiệt độ phòng vẫn đúng, và nhầm hai thứ này là lỗi phổ biến nhất khi chỉ định nhựa.
Chống thủy phân
Khả năng chống bị tấn công bởi nước nóng và hơi nước. PEEK giữ độ bền qua hàng trăm chu kỳ autoclave trong khi PEI và polysulfone thì mất, đó là lý do chi tiết dụng cụ tiệt trùng hội tụ về nó.
Nứt do ứng suất môi trường
Vết nứt chỉ xuất hiện khi hóa chất gặp chi tiết đang chịu ứng suất. PEEK chịu được phần lớn dung môi về mặt hóa học, nhưng chi tiết mang ứng suất dư hoặc ứng suất làm việc cao vẫn có thể bị rạn trong một số dung môi chứa halogen.
Outgassing
Chất bay hơi thoát ra từ vật liệu trong chân không hoặc khi nóng. Nó quyết định một chi tiết nhựa có được phép nằm trong thiết bị bán dẫn và chân không hay không, và được đo theo từng grade và lô chứ không theo loại polymer.
Thoát tĩnh điện, ESD
Dẫn đủ để xả điện tích, nhưng không đủ để thành vật dẫn. PEEK sợi carbon nằm ở vùng này, đó là lý do chi tiết gắp wafer dùng nó và cũng là lý do nó không dùng làm chi tiết cách điện được.
Chỉ số oxy giới hạn, LOI
Nồng độ oxy cần để vật liệu tiếp tục cháy. PEEK quanh 35%, cao hơn hẳn không khí, đó là lý do nó xuất hiện trong đường sắt, hàng không và thiết bị kín.
Trong suốt với tia X
Không chặn tia X. PEEK trong suốt với tia X, nên chi tiết cấy ghép hoặc đồ gá làm từ nó không che mất vùng cần chụp, điều mà kim loại sẽ làm.
Grade và phôi
PEEK không gia cường, PEEK nguyên sinh
PEEK không có sợi gia cường, màu be tự nhiên hoặc đen. Grade dai nhất, chịu hơi nước lặp lại tốt nhất, và cũng dịch theo nhiệt độ nhiều nhất.
PEEK GF30
30% sợi thủy tinh ngắn. Cứng hơn và chống creep ở nhiệt độ cao tốt hơn nhiều, vẫn cách điện, mài mòn dao và mài mòn cả kim loại mà nó trượt lên.
PEEK CF30
30% sợi carbon. Grade thông dụng cứng nhất, giãn nở khoảng một nửa loại không gia cường, dẫn nhiệt gấp ba tới bốn lần, và dẫn đủ để thoát tĩnh điện.
Bearing grade PEEK
PEEK pha sợi carbon, PTFE và graphite, thường khoảng 10% mỗi thứ. Ma sát thấp nhất và chịu mài mòn khô tốt nhất trong họ, cơ tính yếu nhất, nên là vật liệu bề mặt trượt chứ không phải vật liệu kết cấu.
Giới hạn PV
Áp suất nhân vận tốc, tích số quyết định một bạc chạy khô có sống được hay không. Hãy xin nhà cung cấp phôi biểu đồ PV ở nhiệt độ và chế độ của bạn, vì quay liên tục, dao động và chuyển động gián đoạn là ba loại tải khác nhau.
Implant grade PEEK
Phôi bán cho tiếp xúc cơ thể lâu dài theo tiêu chuẩn như ASTM F2026, có truy xuất theo lô và hồ sơ test tương thích sinh học. Về cơ tính nó như PEEK không gia cường. Cái bạn trả tiền là chuỗi hồ sơ.
Phôi đùn
Phôi tròn, tấm và ống được đẩy qua khuôn rồi làm nguội. Rẻ hơn và có nhiều cỡ hơn, nhưng mang nhiều ứng suất bên trong hơn phôi ép, điều này quan trọng với chi tiết mỏng hoặc dung sai chặt.
Phôi ép
Phôi được ép và thiêu kết thay vì đùn. Ứng suất bên trong thấp hơn và là cách thông thường để làm tấm lớn cùng tiết diện dày, với giá mỗi kilo cao hơn.
Phôi gần kích thước
Phôi được ép gần với hình dạng thành phẩm nên cắt bỏ rất ít vật liệu. Nó cần khuôn, nên chỉ đáng từ vài trăm chiếc mỗi năm trở lên, và vượt mức đó thì nó đổi hẳn bài toán kinh tế của một vật liệu đắt.
Truy xuất theo lô
Chuỗi hồ sơ nối chi tiết thành phẩm về đúng lô hạt nhựa đã cắt ra nó. Bắt buộc trong hàng y tế và bán dẫn, không thể dựng lại sau khi đã làm, nên phải hỏi ngay lúc gửi yêu cầu.
Nhựa tái sinh
Polymer đã qua xử lý lại được trộn ngược vào phôi. Bình thường ở một số thị trường, không chấp nhận được trong hàng y tế và bán dẫn. Nếu bạn cần hạt nguyên sinh, hãy ghi lên bản vẽ, vì đó không phải mặc định ở mọi nơi.
Trong xưởng
Phá thô và gia công tinh
Hai bước có mục đích riêng. Phá thô lấy phần lớn vật liệu và giải phóng ứng suất, gia công tinh cắt bề mặt cuối sau khi chi tiết đã ổn định. Với PEEK, khoảng giữa hai bước thường là một chu kỳ lò.
Lượng dư gia công tinh
Phần vật liệu cố ý để lại trên feature để đường cắt sau đưa về kích thước. Để 0.3 tới 0.5 mm trên feature có dung sai là thứ làm cho chu kỳ ủ có tác dụng thật thay vì chỉ để cho có.
Thoát phoi
Đưa phoi ra khỏi vùng cắt. Với PEEK, một mảnh phoi nằm lại trong rãnh sẽ chảy và hàn vào vách, vì vật liệu không mang nhiệt đi được. Đó là lý do dao hai rãnh và thổi khí xuất hiện trong hàng nhựa.
Góc trước
Góc quyết định dao cắt ngọt hay đẩy vật liệu. Nhựa cần góc trước dương, thường 5 tới 15 độ, kèm rãnh thoát phoi đánh bóng. Dao mài cho thép sẽ chà, và chà đưa nhiệt vào vật liệu không thoát nhiệt được.
Độ nhám bề mặt, Ra
Độ nhám trung bình tính bằng micromet. Ra 0.8 µm ra từ một đường cắt tinh bình thường trên PEEK, Ra 0.4 µm với dao đánh bóng và cắt nhẹ. Grade gia cường lộ đầu sợi, nên mặt làm kín thường cần phôi không gia cường.
Khoan rút phoi
Khoan theo từng bậc, rút dao để dọn phoi. Với PEEK, ở lỗ sâu thì đây không phải lựa chọn: phoi nhồi lại sẽ nung nóng vách và để lại lỗ khép nhỏ sau khi gia công.
Hàm kẹp mềm
Hàm kẹp gia công được, cắt theo biên dạng chi tiết để lực kẹp trải đều. Lực kẹp không để lại vết trên nhôm vẫn đủ làm biến dạng chi tiết PEEK thành mỏng tới mức ảnh hưởng ở ±0.05 mm.
Vê cạnh, gọt ba via
Xử lý cạnh còn lại sau khi cắt. Với PEEK phải làm mà không làm nhòe bề mặt, và với hàng y tế hoặc bán dẫn thì không dùng dụng cụ thép, vì vết kim loại trên bề mặt nhựa là một lý do bị loại.
Chuẩn, datum
Gốc tham chiếu mà bản vẽ đo từ đó. Hãy chọn mặt mà xưởng kẹp và rà được thật. Đặt datum lên một mặt sẽ bị cắt đi ở bước sau là lỗi bản vẽ hay gặp nhất trên chi tiết nhựa.
Dung sai chung
Dung sai áp cho mọi kích thước không ghi riêng. Đặt nó hợp lý, khoảng ±0.1 mm với PEEK, và chỉ siết chặt những feature thật sự phải lắp, là cách giảm giá rẻ nhất mà người mua có.
Chất lượng và hồ sơ
Kiểm chi tiết đầu, FAI
Báo cáo đo đầy đủ cho chi tiết đầu tiên của một lần gá mới, trước khi chạy cả lô. Với PEEK thì đáng để yêu cầu, vì chi tiết đầu còn cho biết quy trình có giữ được kích thước sau khi chi tiết đã giãn hay không.
Máy đo CMM
Máy đo tọa độ. Với PEEK, hãy hỏi phòng đo ở nhiệt độ nào và chi tiết được để ổn định bao lâu trước khi đo. Một feature 200 mm trôi quá ±0.05 mm chỉ với chênh lệch 6 °C.
Certificate of conformance, CoC
Văn bản xưởng xác nhận chi tiết đúng bản vẽ và đúng revision đã đặt. Xin thì không tốn gì, và là văn bản khiến mọi tranh cãi về phiên bản bản vẽ sau này trở nên ngắn gọn.
Certificate vật liệu
Văn bản của hãng phôi nối một lô phôi tròn hoặc tấm với kết quả test của nó. Nó đến từ hãng vật liệu, xưởng chỉ chuyển tiếp, và không thể tạo ra sau khi chi tiết đã cắt xong.
ISO 9001
Tiêu chuẩn quản lý chất lượng chung. Nó nói xưởng có ghi chép và kiểm soát quy trình. Nó không nói gì riêng về nhựa hay về PEEK, nên hãy coi là mức sàn chứ không phải bằng chứng năng lực ngách.
ISO 13485
Tiêu chuẩn hệ thống chất lượng cho thiết bị y tế. Với một xưởng gia công, nó nghĩa là kiểm soát quy trình có hồ sơ, có truy xuất và có kiểm soát thay đổi. Đây là bộ lọc thật, không phải thứ một xưởng thông thường tự nhiên có.
ISO 10993
Đánh giá sinh học cho thiết bị y tế. Phôi có thể được cấp kèm kết quả test theo một số phần của nó. Kết quả thuộc về vật liệu và thiết bị hoàn chỉnh, không thuộc về việc gia công, và không xưởng nào cấp được nó.
USP Class VI
Một phân loại nhựa dựa trên bộ test phản ứng sinh học. Hay được yêu cầu và hay bị hiểu nhầm thành một sự phê duyệt. Nó là phân loại vật liệu, không phải giấy thông hành cho thiết bị.
ASTM F2026
Tiêu chuẩn cho vật liệu PEEK dùng trong ứng dụng cấy ghép. Nó quy định về vật liệu, kèm truy xuất theo lô và hồ sơ test. Nó không phê duyệt một thiết bị hoàn chỉnh.
ISO 23936-1
Cách đánh giá nhựa nhiệt dẻo trong môi chất dầu khí. Đây là tài liệu nên trích dẫn khi một nhà cung cấp tuyên bố vật liệu phù hợp dưới giếng, vì nó đòi dữ liệu test chứ không phải một dòng datasheet.
Đóng gói cleanroom
Làm sạch và đóng túi trong môi trường có kiểm soát, thường là hai lớp túi. Nó tốn ít tiền và là bước hay bị bỏ khỏi một báo giá rẻ cho hàng bán dẫn hoặc y tế.
Mua hàng và tìm nguồn
RFQ, yêu cầu báo giá
Yêu cầu báo giá. Với chi tiết PEEK, một yêu cầu hữu ích có grade, nhiệt độ làm việc, những feature thật sự cần dung sai, hồ sơ cần có, và việc bạn có tự cấp vật liệu hay không.
DFM
Thiết kế cho sản xuất. Là phần góp ý xưởng đưa ra trước khi cắt: thêm bán kính chỗ này, nới dung sai chỗ kia, đổi phôi. Với vật liệu đắt tiền, nó đáng giá hơn một khoản giảm giá.
MOQ
Số lượng đặt tối thiểu. Với PEEK gia công, nó thường do chi phí gá đặt quyết định chứ không phải do chính sách, nên xin giá ở hai mức số lượng thường không tốn gì mà lộ ra rất nhiều.
Lead time
Với PEEK đây là hai con số chứ không phải một: tình trạng phôi và thời gian máy. Cỡ phổ thông không gia cường đi trong vài ngày, grade gia cường tiết diện lớn và ống có thể mất vài tuần, nên hãy hỏi bạn đang chờ cái nào.
NDA
Thỏa thuận bảo mật. Trên trang này, tick ô NDA nghĩa là chỉ bản mô tả ẩn danh được chia sẻ cho tới khi một xưởng ký với bạn, và file của bạn nằm lại với chúng tôi tới lúc đó.
Incoterms, EXW
Bộ quy tắc nói hàng chuyển giao ở đâu và sau đó ai trả cho cái gì. EXW nghĩa là bạn nhận hàng tại xưởng và chịu mọi chi phí cùng rủi ro từ cửa xưởng trở đi, nên giá EXW không so sánh được với giá đã giao.
Thiếu mục nào, hoặc bạn sẽ định nghĩa khác? Email . Cách chúng tôi xử lý việc sửa lỗi nằm ở nguyên tắc biên tập.
Các con số đứng sau những thuật ngữ này
Bảng thông số theo grade, và hai công cụ biến giãn nở cùng chu kỳ ủ thành một câu trả lời.