ASTM D3835: اکستروژن از پلی اتر اتر کتون تمیز و تقویت شده با کربن (PEEK)

به دلیل مقاومت شیمیایی عالی و خواص مکانیکی آن در دماهای بالا (تا 400 درجه سانتیگراد برای گریدهای تقویت شده)، کتون پلی اتر اتر (PEEK) به طور گسترده در صنایع هوافضا، خودروسازی و پزشکی استفاده می شود. علاوه بر نشان دادن ترکیبی برتر از استحکام، انعطاف‌پذیری، مقاومت شیمیایی و سهولت پردازش، PEEK می‌تواند خواص مکانیکی و حرارتی استثنایی را هنگامی که با پرکننده‌هایی مانند شیشه یا الیاف کربن تقویت شود، به ارمغان بیاورد. اکستروژن PEEK به دلایل ذکر شده در بالا مورد توجه بیشتری است.

ما PEEK تقویت نشده (PEEK منظم) و PEEK تقویت شده با فیبر کربن (C/PEEK) را روی رئومتر مویرگی CEAST آزمایش کردیم تا ویژگی‌های جریان آن را درک کنیم. ما از سه مویرگ سر صاف با نسبت طول به قطر 5، 20 و 30 برای آزمایش PEEK و C/PEEK تمیز در دمای 400 درجه سانتیگراد استفاده کردیم. زمان پیش گرم کردن مطابق با ASTM D3835 روی 6 دقیقه تنظیم شد و مواد با نیروی ثابت 1000 نیوتن شارژ شدند. آزمایش‌هایی برای درک پنجره پردازش برای C/PEEK و بدست آوردن مقادیر ویسکوزیته در نرخ‌های برشی مربوطه انجام شد.

مشاهده شده است که PEEK منظم نماینده رفتار پلیمر حجیم است و وابستگی ویسکوزیته به نرخ برش را نشان می دهد. از طرف دیگر C/PEEK به برشی حساس نیست، احتمالاً به دلیل تحرک کمتر زنجیره های پلیمری در برهمکنش فیبر-پلیمر. ما همچنین متوجه افزایش ویسکوزیته بعد از زمان های ماندگاری بیشتر مواد در بشکه رئومتر می شویم.

برای مواد پر شده مانند C/PEEK، قالب‌های ورودی مخروطی می‌توانند به دستیابی به یک جریان همگن به دلیل همگرایی تمیزتر مذاب به داخل مویین در مقایسه با قالب‌های سر صاف کمک کنند. قالب های ورودی مخروطی نه تنها به جریان پایدارتر و مداوم کمک می کند، بلکه فرآیند تمیز کردن پس از آزمایش را نیز آسان می کند.