אולטם 1000

אולטם 1000 משמש לייצור רכיבים בעיבוד שבבי CNC הנדרשים לשמור על גיאומטריה בטמפרטורות גבוהות, תוך שמירה על יציבות חשמלית ומכנית.

התנהגות החומר בעיבוד רגישה לחום, עם נטייה להתרככות מקומית וליצירת שבבים חוטיים כאשר כלי החיתוך אינם חדים מספיק או שפינוי השבבים אינו יעיל.

בשבבימטל, אסטרטגיות עיבוד שבבי CNC לאולטם 1000 מוגדרות סביב בקרה תרמית, קיבוע קשיח ומעברי גמר השומרים על חדות הקצוות ושלמות הטולרנסים.

אולטם 1000 הוא תרמופלסט מסוג PEI (פוליאתראימיד) שאינו מחוזק, הנבחר כאשר נדרשת עמידות לטמפרטורות גבוהות ויציבות ממדית ברכיבי פולימר לעיבוד שבבי.

תכונות מכניות (ערכים אופייניים)

מאפיין ערך אופייני יחידות
צפיפות ~1.27 g/cm³
חוזק מתיחה ~105–115 MPa
חוזק ~95–105 MPa
התארכות בשבירה ~40–70 %
מודול אלסטיות ~3.1–3.4 GPa
קשיות ~110–120 Rockwell M

התכונות המכניות תלויות בדרגת החומר, במצב הלחות והאם החומר הוא שחול או יצוק.

תכונות תרמיות ופיזיקליות

מאפיין ערך אופייני יחידות
טמפרטורת מעבר זכוכיתי (Tg) ~217 °C
טמפרטורת עבודה רציפה ~170 °C
מוליכות תרמית ~0.22 W/m·K
מקדם התפשטות תרמית ~50–60 µm/m·K

תכונות אלו משפיעות על תכנון מסלולי העיבוד ועל אסטרטגיית הבדיקה כאשר נדרשים טולרנסים הדוקים בטמפרטורה.

עמידות כימית (כללית)

קטגוריית חומר רמת עמידות
מים / תמיסות מימיות טובה עד מצוינת
שמנים וגריזים טובה
אלכוהולים טובה
חומצות מדוללות טובה
חומצות / בסיסים חזקים (חמים) בינונית עד נמוכה
ממסים ארומטיים / הלוגניים נמוכה

הביצועים הכימיים תלויים בטמפרטורה, במשך החשיפה וברמת המאמצים ברכיב המעובד.

התנהגות העיבוד השבבי של אולטם 1000 נשלטת על ידי ניהול חום, שליטה בשבבים ורגישות לשלמות פני שטח במאפיינים דקים.

מאפייני עיבוד מרכזיים כוללים:

  • יצירת שבבים חוטיים הדורשת פינוי שבבים אמין ומעורבות חיתוך שמרנית
  • סיכון למריחת קצוות או התרככות מקומית כאשר מהירות החיתוך גבוהה מדי
  • פוטנציאל טוב לגימור פני שטח באמצעות כלים חדים והזנות יציבות המונעות התחככות
  • רגישות לסימני שהייה במעברי גמר, במיוחד על משטחים גלויים
  • יציבות ממדית טובה יחסית לפולימר, אך יש להביא בחשבון התפשטות תרמית בתכנון הטולרנסים

העיבוד מתבצע לרוב באמצעות זרימת אוויר או אסטרטגיית קירור מבוקרת, תוך שימוש בכלי קרביד חדים ופרמטרים השומרים על חיתוך רציף ללא שהייה.

יתרון תיאור
עמידות לטמפרטורות גבוהות שומר על ביצועים במצבים שבהם פלסטיקים רבים מתרככים או זוחלים
יציבות ממדית מאפשר טולרנסים הדוקים ביחס לפלסטיקים הנדסיים נפוצים
תכונות בידוד חשמלי מתאים למכלולים אלקטרוניים וליישומי מתח גבוה
ביצועי עמידות באש (תלוי דרגה) תומך ביישומים עם דרישות התנהגות אש כאשר מוגדר בהתאם
יחס חוזק לעובי טוב מתאים למארזים דקי דופן ולרכיבי פולימר מבניים

אולטם 1000 נפוץ בייצור רכיבים בעיבוד שבבי CNC כגון:

  • מבודדים חשמליים ומחברים לטמפרטורות גבוהות
  • תושבות, מארזים ותומכים למגוון תעשיות
  • רכיבים לציוד מוליכים למחצה ובדיקות הדורשים יציבות תרמית
  • רכיבים לציוד רפואי החשופים למחזורי חימום חוזרים
  • פיקסטורות ורכיבי כלי עזר הפועלים בקרבת מקורות חום

התאמת החומר ליישום תלויה בטמפרטורת העבודה, ביעדי היציבות הממדית ובחשיפה הכימית.

גרסה / צורת חומר מאפיינים כלליים
אולטם 1000 (PEI לא מחוזק) דרגת בסיס; שילוב מיטבי של עבידות וקשיחות
PEI מחוזק (סיבי זכוכית) קשיחות גבוהה יותר ו-CTE נמוך יותר; שחיקת כלים מוגברת והתנהגות שבבים שונה
דרגות מעכבות בעירה מיועדות ליישומים עם דרישות עמידות באש
חומר שחול לעומת יצוק הבדלים במאמצים שיוריים וביציבות העלולים להשפיע על מאפייני דיוק

פרמטרי העיבוד ותכנון היציבות עשויים להשתנות בין PEI לא מחוזק למחוזק, גם כאשר הגיאומטריה דומה.

  • להביא בחשבון התפשטות תרמית של פולימרים בתכנון שרשראות מידות והתאמות
  • להימנע מדפנות דקות ללא תמיכה העלולות להתעוות תחת עומס חיתוך וחום
  • להגדיר מוקדם דרישות גימור פני שטח, במיוחד לאזורי אטימה וממשקים
  • להימנע מפינות פנימיות חדות שבהן ריכוזי מאמצים עלולים לגרום לסדיקה תחת עומס
  • לתכנן מסלולי פינוי שבבים בכיסים עמוקים ובקדחים קטנים כדי למנוע הצטברות חום

יציבות התהליך משתפרת כאשר טולרנסים, טמפרטורת הבדיקה וטמפרטורת העבודה מוגדרים ומתואמים כבר מהשלב הראשוני.

למה לעבד אולטם 1000 בשבבימטל

שבבימטל מבצעת עיבוד שבבי CNC לאולטם 1000 בתהליכים המתמקדים בבקרה תרמית, גימור באמצעות כלים חדים ובדיקות המותאמות למצב החומר עבור חלקי פולימר בטולרנסים הדוקים.

גישה זו תומכת בגיאומטריה חזרתית ובשלמות פני שטח עבור יישומים בטמפרטורות גבוהות, שבהם תכונות החומר של אולטם 1000 הן חלק מדרישות הביצוע.