Mecanizado de precisión y prototipos

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Mecanizado y Prototipado de Plásticos de Precisión Torlon PAI, Vespel PI, PEEK y otros Polímeros de Ultra Alto Rendimiento

Décadas de experiencia en el procesamiento por fusión y el mecanizado CNC de precisión de polímeros avanzados proporcionan a Drake un profundo conocimiento práctico de cómo se comportan estos materiales en diversas condiciones de producción. Ponemos ese conocimiento a trabajar para optimizar el rendimiento y la calidad de estos materiales excepcionales, tanto en nuestras formas de stock mecanizables como en cada componente de precisión producido en nuestras instalaciones de mecanizado de plásticos de última generación.

Experiencia en el Procesado y Mecanizado de Plásticos de Ultra Alto Rendimiento

Drake sabe cómo conseguir los máximos niveles de rendimiento y calidad en componentes de precisión mecanizados a partir de termoplásticos avanzados. En parte, este saber hacer está relacionado con lo que hemos aprendido de la extrusión de estos materiales en las formas en bruto que pasan por nuestra operación de mecanizado. A lo largo de los años hemos desarrollado una tecnología de extrusión que evita la degradación, gestiona la orientación de las fibras y minimiza la combadura; factores que contribuyen a un mecanizado de alta calidad y al rendimiento de la pieza mecanizada. Las propiedades del material difieren algo entre las dimensiones lineal y transversal en las formas extruidas. Esto es especialmente pronunciado en las fórmulas de polímeros reforzados con fibra de vidrio o fibra de carbono. Nuestro conocimiento del comportamiento de las propiedades de un termoplástico avanzado en varilla, placa o tubo sin soldadura nos ayuda a determinar la mejor forma de mecanizar los componentes para obtener un control dimensional y un rendimiento óptimos en uso.

Nuestro historial se basa en millones de piezas mecanizadas producidas en polímeros de ultra alto rendimiento sin relleno, reforzados con fibras y resistentes al desgaste y a los rodamientos, entre los que se incluyen:

Torlon PAI
Victrex PEEK
Victrex HT PEK
KetaSpire PEEK
KetaSpire PEEK XT para altas temperaturas
AvaSpire PAEK
Ryton R-4 PPS
Ultem PEI
Vespel PI
Celazol PBI
Materiales compuestos de alta resistencia
Formulaciones de polímeros especiales

Componentes de compuestos termoestables mecanizados con precisión

Drake Plastics tiene una gran capacidad y experiencia en el mecanizado de precisión de una amplia gama de compuestos termoestables para convertirlos en componentes estructurales y resistentes al desgaste y a los rodamientos para los sectores aeroespacial, energético, de la construcción y naval, así como para otras industrias exigentes. Además de las formas de compuestos termoestables de Drake, la gama de materiales similares que Drake Plastics mecaniza rutinariamente incluye:

Composites termoestables de grado criogénico

G10CR

Tejido de vidrio, resina epoxi
Mantiene las propiedades eléctricas y físicas a temperaturas de -270°C a 140°C
Aplicaciones: Sistemas de tuberías de GNL, imanes superconductores y reactores de fusión.

G11CR – Mayor estabilidad térmica

Composición similar a G10CR
Conserva las propiedades eléctricas y físicas de -270°C a 180°C.
Aplicaciones: componentes aeroespaciales a temperaturas criogénicas y elevadas.

MC330 – Estabilidad a temperaturas extremadamente bajas

Tela de algodón, resina fenólica
Mantiene la resistencia estructural en condiciones criogénicas extremas de hasta -196°C (-320°F)
Aplicaciones: espaciadores en aparatos de oxígeno líquido

Compuestos termoestables de calidad industrial

G10 – Composite de uso general

Tejido de vidrio impregnado de resina epoxi
Resistencia, aislamiento eléctrico, resistencia a la humedad, estabilidad térmica hasta 140°C (284°F)
Aplicaciones: componentes mecánicos y estructurales

G10/FR4 – G10 ignífugo

Misma composición que el G10
Grado de inflamabilidad UL 94 V-0.
Aplicaciones: Circuitos impresos, componentes eléctricos.

G11 / FR5 – Mayor estabilidad térmica que G10 y G10/FR4

Tejido de vidrio, resina epoxi de alta temperatura
Conserva las propiedades mecánicas y eléctricas hasta 180°C (356°F)
Aplicaciones: Componentes aeroespaciales, de automoción y electrónicos de alta temperatura

Apoyo al Desarrollo de Aplicaciones: Opciones de materiales, prototipos y pruebas

Muchos clientes acuden a nosotros con una descripción general de lo que necesitan. Nuestro equipo de asistencia puede señalar las mejores opciones de materiales y proporcionar las herramientas para validar el rendimiento de las piezas:

Selección de materiales: Los ingenieros de Drake’s cuentan con amplios conocimientos prácticos sobre las aplicaciones del Torlon PAI, el PEEK, el Ryton PPS, el Ultem PEI, el Vespel PI y otros termoplásticos de altísimo rendimiento que se utilizan en entornos diversos y exigentes. Su experiencia en componentes mecanizados abarca los sectores del petróleo y el gas y el procesamiento químico, aeroespacial y de defensa, eléctrico y electrónico, fabricación de semiconductores, médico y otras industrias de alta tecnología y servicios severos.
Revisión exhaustiva de la aplicación: antes de la producción, los clientes suelen recurrir a la amplia experiencia de Drake no solo para que les asesore sobre materiales y calidades, sino también para definir otros factores clave que influyen en el rendimiento. Por ejemplo, definir la mejor orientación de la fibra para piezas producidas a partir de formas brutas reforzadas con fibra de vidrio o de carbono puede tener un gran impacto en la resistencia y durabilidad de los componentes. Drake también cuenta con experiencia en recocido, poscurado y acabados superficiales, aspectos que pueden mejorar el rendimiento en la práctica.
Creación de prototipos: Una vez definidos el diseño y el material, nuestro equipo de mecanizado puede fabricar piezas prototipo de precisión en Torlon PAI, Vespel PI, PEEK, Ryton PPS, Ultem PEI y otros polímeros avanzados para validar el rendimiento de los componentes en el entorno operativo real de uso final.
Pruebas y validación: La calorimetría de barrido diferencial (DSC) de Drake puede ayudar a caracterizar térmicamente los materiales cuando sea necesario. Además, disponemos de los servicios de nuestro laboratorio de ensayos mecánicos para evaluar las propiedades mecánicas, como la resistencia a la tracción y el alargamiento, el módulo de tracción y flexión y la resistencia a la compresión, entre otras.

Mecanizado CNC de precisión: La mejor tecnología de su clase

El mecanizado de Torlon PAI, Vespel PI, PEEK, Ryton PPS, Ultem PEI y otros plásticos avanzados requiere herramientas de alto calibre y años de experiencia para ofrecer el máximo rendimiento de los materiales y las tolerancias requeridas en las piezas acabadas. Las agresivas inversiones de Drake en máquinas-herramienta y nuestros maquinistas-programadores altamente cualificados garantizan que mantenemos el equipo y la tecnología de vanguardia necesarios para ofrecer la calidad y consistencia que nuestros clientes esperan. Al mismo tiempo, nuestro plan de inversiones garantiza que mantenemos nuestro alto nivel de servicio y entrega centrado en el cliente.

Invertir para ir por delante en tecnología y servicio

Para respaldar nuestros elevados niveles de calidad, consistencia y productividad, empleamos las máquinas herramienta más modernas, como fresadoras CNC de 5 ejes, tornos equipados con Live Tool y utilizamos exclusivamente utillaje PDC para ofrecer el mejor acabado superficial y las tolerancias más ajustadas posibles.

Nuestras prioridades de inversión también se centran en la fiabilidad del servicio y la entrega. La planificación de la capacidad se basa en gran medida en una estrecha colaboración con los clientes sobre sus programas de producción de equipos originales y sus ciclos de mantenimiento y sustitución. También se basa en el compromiso de garantizar el tiempo de respuesta que los clientes necesitan para las necesidades de emergencia no planificadas pero típicas.

La mentalidad de calidad del taller de Drake

Los clientes que visitan las instalaciones de mecanizado de Drake suelen comentar que son las más limpias que han visto nunca. Esto es el resultado directo del enfoque rutinario en la calidad que se refleja en todas nuestras operaciones y en el orgullo que sienten nuestros cualificados maquinistas por su trabajo y su lugar de trabajo.

Prototipos y pruebas

A menudo, los clientes necesitan piezas prototipo para ajustarlas y acabarlas o para probarlas y evaluarlas. Drake está bien equipada para ofrecer prototipos mecanizados de forma rápida y económica antes de la producción a gran escala. Además, los clientes pueden aprovechar las capacidades de Drake para realizar ensayos de propiedades físicas en probetas de material mecanizado o muestras tomadas de la pieza real cuando el diseño lo permita.

Servicios y capacidades postmecanizado

Drake ofrece una gama de servicios y capacidades para cumplir con diversas normas de cumplimiento del sector y con los requisitos específicos de los clientes en lo que respecta a los componentes mecanizados:

Grabado láser
Recubrimientos especializados
Acabados personalizados mecanizados con precisión
Probetas de ensayo ASTM mecanizadas a partir del material especificado
Ensayos ASTM de propiedades mecánicas
Tomografía computarizada para validar la integridad de la pieza
MMC: Máquina de medición por coordenadas inspección de piezas
Recocido y curado posteriores para optimizar el rendimiento de la pieza
Limpieza ultrasónica, envases especiales
- Control de objetos extraños (FOD) según AS9146
- Envases especiales para normas ASTM o industriales específicas
Trazabilidad de lote y partida en cada pieza
Certificaciones de materiales y procesos

Opciones de postcurado y recocido para piezas mecanizadas

Postcurado de piezas mecanizadas de Torlon PAI

Todas las formas en stock mecanizables Drake Torlon PAI pasan por nuestros procesos de postcurado para alcanzar todo su potencial de rendimiento. Nuestro protocolo de postcurado lleva el valor medio de Tg (temperatura de transición del vidrio) del núcleo típico de Torlon PAI a 282°C (540°F). Durante el postcurado, las cadenas de polímero PAI se extienden y optimizan la tenacidad, la resistencia al desgaste y las propiedades mecánicas del material. Estos altos niveles de rendimiento son, por tanto, una característica inherente a las piezas mecanizadas a partir de las barras, placas y tubos sin soldadura de Torlon PAI de Drake’s.

Algunas aplicaciones se benefician de un postcurado secundario tras el mecanizado. El recurado restaura la capa exterior imidizada, o «piel», que se forma en las piezas de Torlon PAI a altas temperaturas de curado. Esta capa exterior optimiza la resistencia al desgaste y al ataque químico, lo que puede ser una ventaja para los componentes mecanizados utilizados en entornos de servicio severos.

Para dar respuesta a estas aplicaciones, Drake Plastics consulta habitualmente con los clientes para recomendar, probar y suministrar piezas de Torlon PAI recuradas, mecanizadas a partir de perfiles en bruto. La recuración pasa a formar parte del dibujo o de la especificación de la pieza, al igual que otros atributos clave de la pieza, para garantizar un rendimiento fiable y constante.

Recocido de piezas mecanizadas de PEEK y otros polímeros avanzados

Drake somete a recocido sus perfiles extruidos para minimizar las tensiones internas que se producen cuando los polímeros pasan rápidamente de una fase fundida a la temperatura ambiente durante el procesamiento. Durante el recocido, la pieza o forma se calienta a una temperatura muy superior a su Tg, donde las cadenas de polímero pueden volverse móviles entre sí, relajando la tensión que se indujo en el procesado. Luego se enfría muy lenta y uniformemente, ofreciendo piezas de baja tensión, resistentes y capaces de mantener dimensiones muy precisas.

Drake ofrece un servicio de recocido a medida para piezas mecanizadas a partir de polímeros avanzados, previa solicitud. Puede ser útil para conseguir objetivos específicos de cristalinidad o un control dimensional muy preciso, a veces necesario para piezas con secciones transversales especialmente gruesas o variables.

Nota: Los perfiles extruidos de Torlon PAI siempre se someten a un proceso de poscurado, en lugar de a un recocido. Para que el recocido sea eficaz, debe realizarse por encima de la Tg (temperatura de transición vítrea) del polímero. Esto permite la relajación de la cadena polimérica, lo que se traduce en una reducción de la tensión. No es posible calentar la PAI Torlon por encima de su Tg sin riesgo de distorsión o formación de ampollas. Calentar Torlon PAI a su temperatura postcurado de 500F/ 260C tiene un efecto mínimo en la reducción de la tensión porque su Tg es aún mayor. En consecuencia, Drake Plastics toma medidas extremas para minimizar la tensión en nuestras formas de Torlon PAI extruido. Nuestros procesos controlados con precisión son fundamentales para producir formas con la menor tensión posible, ya que ésta no puede aliviarse eficazmente después de la producción..

Transición rentable del mecanizado al moldeo

Cuando las cantidades de producción de piezas mecanizadas aumentan significativamente, pero siguen estando por debajo de los niveles que justifican el utillaje de moldeo por inyección con tolerancias de precisión, las piezas en bruto moldeadas o las formas casi netas que luego se mecanizan en acabado pueden ser un paso siguiente eficaz y que ahorra costes. Como sólo se aproximan a las dimensiones reales de una pieza, pueden fabricarse en moldes de inyección de bajo coste, y luego mecanizarse según las dimensiones especificadas de la pieza. La reducción de la pérdida de material, unida a moldes de bajo coste, puede resultar una opción mucho más rentable que el mecanizado a partir de varilla o placa.

Para más información: Ponte en contacto con Drake y facilítale los requisitos de diseño y cantidad de las piezas.

Mecanizado de precisión de materiales médicos y biocompatibles

Drake Plastics suele ser la elección de los clientes del sector de las ciencias de la vida para mecanizar sus materiales médicos especializados destinados a componentes que deben cumplir requisitos de biocompatibilidad. Nuestro riguroso protocolo de gestión de la calidad incluye los procedimientos de fabricación, la trazabilidad y la documentación de conformidad que requieren estas aplicaciones críticas. En tales casos, los clientes proporcionan formas de stock fabricadas para ellos por un productor de materiales biocompatibles especializado. Un ejemplo es el de un cliente que suministra a Drake Plastics piezas en bruto fabricadas con el PEEK biocompatible Invibio® de Victrex LLC para su mecanizado CNC de precisión con el fin de convertirlas en anclajes de sutura implantables.

Las normas de calidad de la industria aeroespacial se aplican a toda la producción

El sistema de gestión de la calidad de Drake Plastics cuenta con la certificación de la norma aeroespacial internacional AS9100D (2016), así como de la norma ISO 9001:2015. Aplicamos estos rigurosos requisitos a las piezas mecanizadas y a todos los demás productos que fabricamos, independientemente del sector. El factor clave de nuestra capacidad para cumplir estas normas es la experiencia y el empeño de nuestro equipo de mecanizado por lograr la máxima calidad posible en todas las operaciones de producción, acabado y servicio. Apoyamos su compromiso invirtiendo en la mejor tecnología de inspección, que incluye:

Tomografía computarizada
Comparadores ópticos
Equipo de inspección del acabado superficial
MMC (Máquinas de Medir por Coordenadas)
Caracterización térmica DSC
Máquina de ensayos universal Instron 3369
- Pruebas de tracción, alargamiento, flexión y compresión

Certificados: Un Certificado de Conformidad acompaña a todos los productos, independientemente de la composición del polímero, sin coste alguno. También se pueden realizar pruebas especiales por una tarifa de laboratorio razonable.

Atención al cliente - Talleres mecánicos en todo el mundo

Estamos orgullosos de nuestra relación laboral como proveedor de formas en stock a clientes de mecanizado de todo el mundo que se dedican a producir piezas a partir de nuestras formas en stock de polímeros de ultra alto rendimiento. Apoyamos a estas empresas de categoría mundial con directrices de mecanizado, piezas brutas de precisión y varilla rectificada sin centros e información técnica relacionada con los productos que les suministramos. Si necesitas que te recomienden un taller de mecanizado de plásticos excepcional en tu zona o un taller con capacidades específicas, PREGÚNTALE A DRAKE.

Drake como socio de desarrollo de material personalizado

A menudo, las empresas trabajan con nosotros de forma confidencial como socios de desarrollo para fabricar prototipos y piezas de prueba a partir de sus propias composiciones de material patentadas. Nuestra información sobre las características de procesamiento y mecanizado ayuda a afinar las fórmulas para mejorar la mecanizabilidad y aumentar el rendimiento de la pieza acabada. También proporcionamos apoyo con la producción de piezas para ayudar a estas empresas a lanzar nuevos productos y sistemas que incorporen componentes críticos fabricados con sus materiales exóticos.

Casos prácticos de mecanizado

Echa un vistazo a estos ejemplos de cómo Drake pone en marcha a su equipo y su tecnología para ayudar a los clientes a resolver problemas y mejorar el rendimiento y la fiabilidad de las piezas: