Vật liệu #07: Nhựa PEEK là gì? Khi nào nên dùng trong chi tiết máy

Trong thiết kế máy, nhiều lúc mình sẽ gặp những chi tiết không thể dùng kim loại như bình thường.

Ví dụ:

Chi tiết nằm trong môi trường hóa chất
Chi tiết cần cách điện
Chi tiết dùng trong môi trường sạch
Chi tiết cần nhẹ hơn kim loại
Chi tiết không được rỉ
Chi tiết cần chịu nhiệt tốt
Chi tiết trượt nhưng không muốn dùng dầu mỡ

Lúc đó, người thiết kế bắt đầu nghĩ tới nhựa kỹ thuật.

POM, MC Nylon, PTFE, PPS, PEI, PEEK...

Trong đó, PEEK là một vật liệu rất mạnh.

Nhưng cũng rất đắt.

Vì vậy, PEEK không phải là vật liệu cứ thấy tốt là đem dùng.

Bài này ghi lại các điểm cơ bản về nhựa PEEK dưới góc nhìn thiết kế chi tiết máy: PEEK mạnh ở đâu, có những loại nào, khi nào nên dùng, và khi nào không nên dùng.

1. PEEK là gì?

PEEK là viết tắt của:

Poly Ether Ether Ketone

Tiếng Nhật thường gọi là:

PEEK材 ピーク材 ポリエーテルエーテルケトン

PEEK thuộc nhóm super engineering plastic, tiếng Việt có thể hiểu là nhựa kỹ thuật cao cấp.

Nếu chia rất đơn giản thì có thể hình dung như sau:

Nhóm vật liệu nhựa	Ví dụ	Cách hiểu nhanh
Nhựa thông dụng	PE, PP, PVC, ABS	Rẻ, dễ dùng, nhưng giới hạn chịu nhiệt và cơ tính không quá cao
Nhựa kỹ thuật	POM, PA, PC, PET	Dùng nhiều trong chi tiết máy, jig, bánh răng, con lăn
Super engineering plastic	PEEK, PPS, PEI, PI	Dùng cho môi trường khó hơn: nhiệt, hóa chất, sạch, tải cao

PEEK nằm ở nhóm cao cấp.

Nó không phải loại nhựa dùng cho các chi tiết đơn giản để tiết kiệm tiền.

PEEK thường được chọn khi các vật liệu bình thường không chịu nổi điều kiện làm việc.

Nói ngắn gọn:

PEEK là vật liệu nhựa dùng khi cần chịu nhiệt, chịu hóa chất, giữ cơ tính tốt và làm việc ổn định trong môi trường khó.

2. Vì sao PEEK được đánh giá cao?

PEEK được đánh giá cao vì nó cân bằng được nhiều đặc tính mà bình thường rất khó có cùng lúc.

Nhiều vật liệu chỉ mạnh một mặt.

Ví dụ:

PTFE chịu hóa chất rất tốt, ma sát thấp, nhưng mềm và dễ biến dạng.

POM dễ gia công, giá hợp lý, dùng tốt cho chi tiết máy thông thường, nhưng chịu nhiệt và chịu hóa chất không bằng PEEK.

Kim loại thì cứng và chịu tải tốt, nhưng có thể nặng, dẫn điện, rỉ hoặc không phù hợp trong một số môi trường sạch.

PEEK thì khác.

PEEK vừa có khả năng chịu nhiệt tốt, chịu hóa chất tốt, cơ tính tốt, cách điện tốt, lại có thể gia công thành chi tiết máy chính xác.

Đó là lý do nó được dùng trong:

Thiết bị bán dẫn
Máy trong clean room
Jig kiểm tra điện tử
Chi tiết chịu hóa chất
Chi tiết chịu nhiệt
Thiết bị y tế
Hàng không, vũ trụ
Một số chi tiết trượt đặc biệt

Nhưng đổi lại, giá của PEEK rất cao.

Vì vậy, câu hỏi khi thiết kế không phải là:

“PEEK có tốt không?”

PEEK tốt. Điều đó gần như không cần bàn.

Câu hỏi đúng phải là:

Chi tiết này có thật sự cần dùng PEEK không?

3. Các đặc tính chính của PEEK

Khi chọn PEEK, nên nhìn theo từng nhóm đặc tính.

Không nên chỉ nghe “PEEK xịn lắm” rồi đưa vào bản vẽ.

Chịu nhiệt tốt

PEEK có khả năng chịu nhiệt rất tốt so với nhiều loại nhựa kỹ thuật khác.

Trong nhiều tài liệu, nhiệt độ sử dụng liên tục của PEEK thường nằm khoảng 240 đến 260°C, tùy grade và điều kiện làm việc.

Đây là mức rất cao đối với nhựa nhiệt dẻo.

Với nhiều chi tiết máy, nếu POM, PA, PC không đủ chịu nhiệt, PEEK có thể là một phương án cần xem xét.

Tuy nhiên, chịu nhiệt không có nghĩa là cứ đưa vào môi trường nóng là xong.

Vẫn cần kiểm:

Nhiệt độ liên tục hay nhiệt độ ngắn hạn?
Có tải cơ học khi đang nóng không?
Có hóa chất cùng lúc không?
Có yêu cầu kích thước chính xác sau khi nóng không?
Có bị creep dưới tải lâu dài không?

Thiết kế vật liệu không nên chỉ nhìn một con số nhiệt độ.

Chịu hóa chất tốt

PEEK có khả năng chịu nhiều loại hóa chất rất tốt.

Đây là lý do PEEK hay được dùng trong thiết bị xử lý hóa chất, thiết bị bán dẫn, jig trong môi trường đặc biệt.

Nhưng không có vật liệu nào là bất tử với mọi hóa chất.

PEEK vẫn có những môi trường cần kiểm kỹ, ví dụ một số axit mạnh đặc biệt.

Vì vậy, nếu dùng trong môi trường hóa chất, cần hỏi rõ:

Hóa chất là gì?
Nồng độ bao nhiêu?
Nhiệt độ bao nhiêu?
Thời gian tiếp xúc bao lâu?
Có ngâm liên tục hay chỉ bắn dính?
Có tải cơ học trong lúc tiếp xúc hóa chất không?

Nếu chỉ ghi chung chung “chịu hóa chất” thì chưa đủ.

Cơ tính tốt hơn nhiều loại nhựa thông thường

PEEK có độ bền cơ học và độ cứng tốt so với nhiều loại nhựa kỹ thuật.

Nó có thể dùng cho các chi tiết cần giữ hình dạng ổn định hơn, chịu tải tốt hơn, hoặc làm việc ở nhiệt độ mà các nhựa khác bắt đầu yếu đi.

Tuy vậy, PEEK vẫn là nhựa.

Không nên đem so trực tiếp với thép rồi kỳ vọng nó chịu tải như thép.

Khi dùng PEEK cho chi tiết chịu lực, vẫn phải kiểm:

Ứng suất
Biến dạng
Creep theo thời gian
Nhiệt độ làm việc
Hướng tải
Độ dày thành
Góc nhọn gây tập trung ứng suất
Điều kiện lắp ghép

Đặc biệt, với chi tiết bị siết vít, ép chặt, kẹp lâu dài, cần chú ý creep.

Nhựa có thể biến dạng từ từ theo thời gian dưới tải.

PEEK chống creep tốt hơn nhiều loại nhựa khác, nhưng không có nghĩa là không creep.

4. PEEK không chỉ có một loại

Đây là điểm rất quan trọng.

Nhiều người nói “dùng PEEK” như thể PEEK chỉ có một loại.

Thực tế PEEK có nhiều grade khác nhau.

Mỗi grade được tạo ra cho một mục đích khác nhau.

Có loại ưu tiên độ bền và độ dai.

Có loại ưu tiên độ cứng.

Có loại ưu tiên trượt.

Có loại ưu tiên chống tĩnh điện.

Có loại dùng cho y tế.

Có loại dùng cho bán dẫn.

Vì vậy, ghi bản vẽ kiểu:

Material: PEEK

nhiều khi là chưa đủ.

Nếu chi tiết quan trọng, nên ghi rõ grade hoặc ít nhất là yêu cầu tính năng cần đạt.

Ví dụ:

PEEK natural
PEEK GF30
PEEK CF30
PEEK sliding grade
PEEK ESD / conductive grade
PEEK medical grade

Chọn sai grade thì vẫn là PEEK, nhưng kết quả có thể khác rất nhiều.

5. PEEK natural – loại cơ bản, dễ nghĩ tới đầu tiên

PEEK natural là loại không gia cường, thường có màu nâu nhạt hoặc màu tự nhiên tùy nhà sản xuất.

Đây là loại PEEK cơ bản.

Ưu điểm của PEEK natural là cân bằng tốt giữa:

Độ bền
Độ dai
Chịu nhiệt
Chịu hóa chất
Cách điện
Khả năng gia công

Nếu chưa có yêu cầu đặc biệt như trượt, chống tĩnh điện, tăng cứng hoặc y tế, PEEK natural thường là điểm bắt đầu để xem xét.

Nhưng không nên mặc định dùng natural cho mọi trường hợp.

Nếu chi tiết cần độ cứng cao hơn, PEEK natural có thể chưa đủ.

Nếu chi tiết làm bạc trượt khô, PEEK natural cũng chưa chắc là lựa chọn tốt.

Nếu chi tiết dùng trong môi trường ESD, PEEK natural có thể tích điện.

Vì vậy, natural là loại dễ bắt đầu, nhưng không phải loại giải quyết mọi bài toán.

6. PEEK GF – tăng độ cứng bằng sợi thủy tinh

PEEK GF thường là PEEK có gia cường sợi thủy tinh.

Ví dụ hay gặp là loại có khoảng 30% glass fiber.

Mục đích chính là tăng:

Độ cứng
Độ ổn định kích thước
Khả năng chịu tải
Khả năng chống biến dạng ở nhiệt độ cao

Loại này phù hợp hơn khi chi tiết cần giữ hình dạng tốt, ít cong vênh hơn, hoặc chịu tải cao hơn so với PEEK natural.

Nhưng có điểm phải chú ý.

Khi thêm sợi thủy tinh, vật liệu thường cứng hơn nhưng độ dai có thể giảm.

Nói dễ hiểu hơn:

Cứng hơn không có nghĩa là khó hỏng hơn trong mọi trường hợp.

Chi tiết có thể chịu biến dạng tốt hơn, nhưng cũng có thể dễ mẻ, dễ nứt hơn nếu thiết kế góc nhọn, va đập hoặc lắp ép không hợp lý.

Ngoài ra, PEEK GF cũng khó gia công hơn PEEK natural.

Sợi thủy tinh làm mòn dao nhanh hơn.

Nếu nhà gia công không quen, bề mặt có thể không đẹp, kích thước không ổn định, hoặc mép chi tiết dễ bị sứt.

7. PEEK CF – tăng cứng bằng sợi carbon

PEEK CF là PEEK gia cường sợi carbon.

So với PEEK GF, loại này thường có độ cứng cao hơn, ổn định kích thước tốt hơn và có tính năng tốt hơn trong một số ứng dụng cần chịu mài mòn hoặc dẫn nhiệt tốt hơn.

PEEK CF thường được xem xét cho:

Chi tiết yêu cầu độ cứng cao
Chi tiết cần ổn định kích thước
Chi tiết làm việc ở nhiệt độ cao
Một số chi tiết trượt hoặc chịu mài mòn
Cơ cấu cần giảm khối lượng so với kim loại

Nhưng loại này cũng có nhược điểm.

Giá cao hơn.

Gia công khó hơn.

Dao mòn nhanh hơn.

Vật liệu cũng có thể giòn hơn so với loại natural.

Nếu chi tiết có rãnh nhỏ, góc sắc, lỗ nhỏ, ren nhỏ hoặc thành mỏng, cần kiểm kỹ khả năng gia công.

Không nên thấy CF là “xịn hơn” rồi chọn ngay.

Nhiều trường hợp PEEK natural hoặc PEEK GF đã đủ.

Chọn CF khi thật sự cần đặc tính của CF.

8. PEEK sliding grade – không phải PEEK nào cũng trượt tốt

Đây là chỗ rất dễ hiểu nhầm.

Nhiều người nghe PEEK là nhựa cao cấp nên nghĩ rằng PEEK trượt tốt.

Không hẳn.

PEEK natural không phải lúc nào cũng phù hợp để làm chi tiết trượt khô.

Nếu cần làm bạc trượt, con trượt, chi tiết ma sát, cần xem loại sliding grade.

PEEK sliding grade thường được pha thêm các chất như:

PTFE
Graphite
Carbon fiber
Chất bôi trơn rắn khác

Mục đích là giảm ma sát và tăng khả năng chống mài mòn.

Loại này phù hợp hơn cho các vị trí:

Không muốn dùng dầu mỡ
Không được phát sinh bụi bẩn nhiều
Cần chạy trong môi trường sạch
Cần ma sát ổn định
Cần chịu nhiệt tốt hơn POM hoặc PTFE thông thường

Nhưng với chi tiết trượt, không thể chỉ chọn vật liệu rồi xong.

Cần kiểm thêm:

Tải bề mặt
Tốc độ trượt
Nhiệt sinh ra
Vật liệu đối tiếp
Độ nhám bề mặt đối tiếp
Có bụi, hóa chất, nước hay không
Có chạy khô hoàn toàn hay có bôi trơn nhẹ

Trong thiết kế chi tiết trượt, vật liệu chỉ là một phần.

Bề mặt đối tiếp và điều kiện chạy thật cũng quan trọng không kém.

9. PEEK ESD / conductive – dùng khi cần kiểm soát tĩnh điện

PEEK natural thường có tính cách điện tốt.

Điều này có lợi trong nhiều trường hợp.

Nhưng trong môi trường bán dẫn, điện tử, clean room hoặc khu vực xử lý linh kiện nhạy cảm, cách điện quá tốt lại có thể gây vấn đề.

Vật liệu có thể tích điện.

Khi phóng điện tĩnh điện, linh kiện điện tử có thể bị hỏng.

Vì vậy mới có các grade PEEK chống tĩnh điện hoặc dẫn điện.

Các loại này thường được pha thêm carbon hoặc filler dẫn điện để điều chỉnh điện trở bề mặt.

Mục tiêu không phải lúc nào cũng là dẫn điện thật mạnh.

Nhiều trường hợp chỉ cần cho điện tích thoát từ từ, tránh tích điện và tránh phóng điện đột ngột.

PEEK ESD thường dùng cho:

Jig gắp linh kiện điện tử
Khay đỡ linh kiện
Chi tiết trong thiết bị bán dẫn
Đồ gá trong clean room
Chi tiết tiếp xúc gần sản phẩm nhạy cảm ESD

Nếu môi trường có yêu cầu ESD, không nên dùng PEEK natural theo cảm giác.

Cần chọn đúng grade và kiểm thông số điện trở theo yêu cầu của khách hàng hoặc tiêu chuẩn nội bộ.

10. PEEK dùng nhiều ở đâu?

PEEK thường xuất hiện ở những nơi mà vật liệu thường không đáp ứng đủ.

Thiết bị bán dẫn và clean room

Đây là một trong những lĩnh vực hay dùng PEEK.

Lý do là PEEK có nhiều đặc tính phù hợp:

Chịu hóa chất tốt
Chịu nhiệt tốt
Ít sinh bụi hơn một số vật liệu khác nếu dùng đúng
Có grade chống tĩnh điện
Có thể gia công chính xác
Phù hợp với nhiều chi tiết trong môi trường sạch

Ví dụ:

Jig định vị
Khay đỡ
Chi tiết kẹp
Guide
Spacer
Insulator
Chi tiết trong khu vực có hóa chất hoặc nhiệt

Tuy nhiên, môi trường clean room không chỉ hỏi vật liệu là gì.

Còn phải xem:

Có phát sinh particle không?
Có outgas không?
Có tiếp xúc hóa chất nào?
Có yêu cầu ESD không?
Có được dùng vật liệu có màu hoặc filler không?
Có cần chứng chỉ vật liệu không?

PEEK là ứng viên mạnh, nhưng vẫn phải kiểm theo yêu cầu cụ thể.

Thiết bị y tế

PEEK cũng được dùng trong lĩnh vực y tế vì có khả năng chịu tiệt trùng, ổn định và có một số grade phù hợp sinh học.

Nhưng đây là mảng đặc biệt.

Nếu dùng cho y tế, không thể lấy PEEK công nghiệp thông thường rồi dùng đại.

Cần đúng medical grade, đúng chứng nhận, đúng kiểm soát vật liệu và đúng quy trình sản xuất.

Với thiết kế máy thông thường, mình chỉ nên hiểu rằng PEEK có ứng dụng y tế, chứ không nên tự suy luận rằng PEEK nào cũng dùng được cho y tế.

Chi tiết cách điện, chịu nhiệt

PEEK có tính cách điện tốt và chịu nhiệt cao, nên có thể dùng cho:

Insulator
Spacer
Holder
Chi tiết gần nguồn nhiệt
Chi tiết trong cụm điện cần độ bền cơ học tốt hơn nhựa thường

Nhưng nếu mục tiêu chỉ là cách điện đơn giản ở nhiệt độ thường, PEEK có thể là quá đắt.

Khi đó có thể xem xét các vật liệu khác trước, ví dụ POM, MC Nylon, PPS, PEI, epoxy glass, ceramic... tùy điều kiện.

Chi tiết trượt đặc biệt

Với grade phù hợp, PEEK có thể dùng cho chi tiết trượt trong môi trường khó.

Ví dụ:

Không bôi trơn được
Nhiệt độ cao
Có hóa chất
Cần sạch
Cần giảm khối lượng
Cần tránh kim loại

Nhưng không nên thấy “trượt” là chọn PEEK ngay.

POM, PTFE, UHMW-PE, bronze, bearing tiêu chuẩn, linear guide... có thể hợp hơn tùy trường hợp.

PEEK chỉ đáng dùng khi điều kiện làm việc thật sự cần tới nó.

11. Nhược điểm lớn nhất: giá cao

PEEK đắt.

Đây là điều phải nói rõ.

Trong nhiều trường hợp, giá vật liệu PEEK có thể cao hơn rất nhiều so với POM, PA, PTFE hoặc các loại nhựa kỹ thuật thông thường.

Chưa kể nếu chọn grade đặc biệt như CF, sliding, ESD, medical grade thì giá còn cao hơn nữa.

Ngoài tiền vật liệu, còn có tiền gia công.

PEEK không phải lúc nào cũng dễ gia công.

Nếu chi tiết cần độ chính xác cao, có thể cần:

Dao tốt hơn
Điều kiện cắt phù hợp hơn
Kiểm soát nhiệt tốt hơn
Gia công thô và tinh tách riêng
Ủ khử ứng suất
Kiểm tra kích thước sau gia công
Kiểm soát biến dạng sau khi tháo gá

Vì vậy, khi chọn PEEK, không nên chỉ so giá theo kg vật liệu.

Cần nhìn tổng thể:

Chi tiết này hỏng thì thiệt hại bao nhiêu?
Dừng máy có tốn nhiều hơn tiền vật liệu không?
Có giảm bảo trì không?
Có giảm rủi ro nhiễm bẩn không?
Có tăng tuổi thọ không?
Có tránh được dùng kim loại hoặc dầu mỡ không?
Có yêu cầu của khách hàng bắt buộc không?

Nếu PEEK giúp máy ổn định hơn, giảm lỗi, giảm dừng máy, giảm contamination, thì giá cao có thể hợp lý.

Nhưng nếu chỉ là một spacer đơn giản ở nhiệt độ thường, không hóa chất, không yêu cầu đặc biệt, thì dùng PEEK có thể là lãng phí.

12. Gia công PEEK cần cẩn thận

PEEK có thể gia công cắt gọt được.

Có thể làm từ:

Tấm
Thanh tròn
Ống
Phôi đúc hoặc phôi ép tùy nhà cung cấp

Nhưng gia công PEEK không giống gia công kim loại, cũng không giống hoàn toàn POM hay MC Nylon.

Một số điểm cần chú ý:

Dễ sinh nhiệt khi cắt

PEEK là nhựa, nên nhiệt khi gia công cần được kiểm soát.

Nếu điều kiện cắt không phù hợp, vật liệu có thể bị nóng, bavia nhiều, bề mặt xấu hoặc kích thước không ổn định.

Loại gia cường làm mòn dao

Với PEEK GF hoặc PEEK CF, filler bên trong có thể làm mòn dao nhanh.

Nếu dao mòn, bề mặt xấu đi, kích thước chạy, mép bị sứt hoặc cháy.

Vì vậy, với chi tiết PEEK gia cường, nên trao đổi trước với bên gia công.

Không nên chỉ gửi bản vẽ như chi tiết nhựa bình thường.

Có thể bị cong vênh sau gia công

PEEK là vật liệu bán kết tinh.

Phôi có thể có ứng suất dư từ quá trình sản xuất.

Khi gia công lấy vật liệu đi, ứng suất bên trong được giải phóng, chi tiết có thể bị cong, vênh hoặc thay đổi kích thước.

Điều này dễ xảy ra hơn với:

Chi tiết mỏng
Chi tiết dài
Chi tiết lấy vật liệu không đều hai phía
Chi tiết yêu cầu độ phẳng cao
Chi tiết yêu cầu dung sai chặt

Trong các trường hợp đó, có thể cần gia công thô, ủ khử ứng suất, rồi mới gia công tinh.

Tiếng Nhật thường gọi là:

アニーリング処理

Tiếng Việt có thể gọi là:

ủ khử ứng suất hoặc annealing

Đây là điểm nên hỏi nhà cung cấp hoặc bên gia công trước khi chốt bản vẽ.

13. Khi nào nên dùng PEEK?

Có thể xem xét PEEK khi chi tiết có một hoặc nhiều điều kiện sau:

Nhiệt độ làm việc cao
Có hóa chất
Cần cách điện nhưng vẫn cần cơ tính tốt
Cần vật liệu sạch cho clean room
Cần chống tĩnh điện bằng grade đặc biệt
Cần chi tiết nhẹ hơn kim loại
Cần chịu mài mòn hoặc trượt trong môi trường khó
Cần ổn định kích thước tốt hơn nhựa thông thường
Vật liệu rẻ hơn đã từng thử nhưng không đạt
Khách hàng hoặc tiêu chuẩn chỉ định PEEK

Ví dụ thực tế:

Một chi tiết guide nhỏ trong máy bình thường, nhiệt độ thường, không hóa chất, không ESD, không tải lớn.

Trường hợp này chọn PEEK có thể quá mức.

Nhưng một chi tiết kẹp trong thiết bị bán dẫn, gần hóa chất, cần sạch, cần chịu nhiệt và không muốn dùng kim loại.

Trường hợp này PEEK đáng để xem xét.

Thiết kế tốt không phải là luôn chọn vật liệu cao cấp.

Thiết kế tốt là chọn vật liệu vừa đủ với điều kiện làm việc.

14. Khi nào không nên dùng PEEK?

Không nên dùng PEEK chỉ vì nghe nói nó tốt.

Một số trường hợp nên cân nhắc lại:

Chỉ cần nhựa dễ gia công, giá hợp lý

Nếu chi tiết chỉ là gá đỡ, cover, spacer đơn giản ở nhiệt độ thường, POM hoặc MC Nylon có thể đủ.

Chỉ cần chống hóa chất nhưng không chịu tải cao

PTFE hoặc một vật liệu fluororesin khác có thể phù hợp hơn, tùy hóa chất.

Chỉ cần trượt nhẹ ở điều kiện bình thường

POM, UHMW-PE, MC Nylon, PTFE hoặc bạc tiêu chuẩn có thể kinh tế hơn.

Chi tiết quá lớn

PEEK rất đắt.

Chi tiết càng lớn thì chi phí vật liệu càng đau.

Trước khi chọn PEEK cho chi tiết lớn, nên kiểm lại xem có thể:

Chỉ dùng PEEK ở phần tiếp xúc quan trọng
Dùng insert PEEK nhỏ
Dùng kim loại làm thân chính
Dùng vật liệu khác rẻ hơn
Thay đổi kết cấu để giảm lượng PEEK

Bản vẽ chưa rõ yêu cầu

Nếu bản vẽ chỉ ghi “PEEK” mà không rõ lý do chọn, không rõ grade, không rõ môi trường làm việc, thì rất dễ chọn sai.

Với vật liệu đắt như PEEK, càng cần ghi rõ yêu cầu.

15. Ghi bản vẽ PEEK thế nào cho đỡ mơ hồ?

Với chi tiết đơn giản, có thể nhiều công ty chỉ ghi:

Material: PEEK

Nhưng với chi tiết quan trọng, nên rõ hơn.

Ví dụ:

Material: PEEK natural

hoặc:

Material: PEEK GF30

hoặc:

Material: PEEK sliding grade

hoặc:

Material: PEEK ESD grade

Nếu có nhà sản xuất vật liệu cụ thể, có thể ghi theo mã vật liệu hoặc grade tương đương.

Ví dụ:

Material: PEEK natural, Ketron 1000 PEEK or equivalent

hoặc:

Material: PEEK CF30 or equivalent

Tùy công ty và khách hàng, cách ghi có thể khác nhau.

Nhưng nguyên tắc là:

Đừng để người mua hàng hoặc nhà gia công phải tự đoán loại PEEK.

Nếu cần tính năng chống tĩnh điện, phải ghi yêu cầu điện trở.

Nếu cần sliding grade, phải ghi rõ là sliding grade.

Nếu cần medical grade, phải ghi rõ grade và chứng nhận cần thiết.

Nếu cần màu, độ sạch, chứng chỉ vật liệu, cũng nên ghi ngay từ đầu.

16. Checklist khi chọn PEEK cho chi tiết máy

Trước khi chốt dùng PEEK, nên kiểm nhanh:

Điều kiện làm việc

Nhiệt độ làm việc bao nhiêu?
Nhiệt độ liên tục hay ngắn hạn?
Có hóa chất không?
Có hơi nước, nước nóng, dung môi, dầu, mỡ không?
Có yêu cầu clean room không?
Có yêu cầu ESD không?

Tải và cơ tính

Chi tiết chịu tải gì?
Tải tĩnh hay tải động?
Có va đập không?
Có bị siết vít, ép chặt, kẹp lâu dài không?
Có nguy cơ creep không?
Có yêu cầu độ cứng cao không?

Grade vật liệu

PEEK natural có đủ không?
Có cần GF hoặc CF không?
Có cần sliding grade không?
Có cần ESD / conductive grade không?
Có cần medical grade không?
Có cần chứng chỉ vật liệu không?

Gia công

Chi tiết có mỏng, dài, dễ cong vênh không?
Dung sai có quá chặt không?
Có cần ủ khử ứng suất không?
Bên gia công có kinh nghiệm với PEEK không?
Dao, bề mặt, bavia, mép sắc đã được tính chưa?

Chi phí

Có vật liệu khác rẻ hơn nhưng vẫn đủ dùng không?
Có thể chỉ dùng PEEK ở phần quan trọng không?
Chi tiết này hỏng thì hậu quả là gì?
Dùng PEEK có giảm dừng máy, giảm lỗi, giảm bảo trì không?
Giá cao có được khách hàng chấp nhận không?

Đi qua checklist này sẽ tránh được kiểu chọn vật liệu theo cảm giác.

Kết luận

PEEK là một vật liệu rất mạnh.

Chịu nhiệt tốt. Chịu hóa chất tốt. Cơ tính tốt. Cách điện tốt. Có nhiều grade cho nhiều môi trường khó.

Nhưng PEEK cũng rất đắt và không phải lúc nào cũng dễ gia công.

Với chi tiết máy thông thường, không nên chọn PEEK chỉ vì muốn “cho chắc”.

Nếu POM, MC Nylon, PTFE, PPS hoặc vật liệu khác đã đủ, thì dùng PEEK có thể là lãng phí.

Ngược lại, nếu chi tiết nằm trong môi trường nhiệt cao, hóa chất, clean room, ESD, hoặc cần độ ổn định mà vật liệu thường không đáp ứng được, PEEK là một lựa chọn rất đáng xem xét.

Điểm quan trọng nhất là không ghi “PEEK” một cách mơ hồ.

Cần biết mình đang cần PEEK natural, PEEK GF, PEEK CF, sliding grade, ESD grade hay một grade đặc biệt khác.

Thiết kế vật liệu không phải là chọn vật liệu tốt nhất.

Thiết kế vật liệu là chọn đúng vật liệu cho đúng điều kiện làm việc, với chi phí hợp lý và rủi ro thấp nhất.

Xem tất cả bài viết kỹ thuật MINATA