אולטם 2200

אולטם 2200 משמש לייצור רכיבים בעיבוד שבבי CNC הדורשים קשיחות גבוהה יותר, התפשטות תרמית מופחתת ויציבות ממדית מעבר לדרגות PEI לא מחוזקות.

התנהגות החומר בעיבוד מושפעת מחיזוק סיבי הזכוכית, המגדיל את כוחות החיתוך, מאיץ שחיקת כלים ומשנה את אופן יצירת השבבים בהשוואה לאולטם 1000.

בשבבימטל, אסטרטגיות עיבוד שבבי CNC לאולטם 2200 מוגדרות סביב בחירת חומר כלי חיתוך, מסלולי עיבוד המותאמים לסיבים, וגימור מבוקר לשמירה על טולרנסים ושלמות פני השטח.

אולטם 2200 הוא תרמופלסט מסוג PEI (פוליאתראימיד) מחוזק בסיבי זכוכית, עם כ-20% זכוכית, שנועד להגדיל קשיחות ולהפחית את מקדם ההתפשטות התרמית בהשוואה לדרגות אולטם לא מחוזקות.

תכונות מכניות (ערכים אופייניים)

מאפיין ערך אופייני יחידות
צפיפות ~1.50 g/cm³
חוזק מתיחה ~160–170 MPa
חוזק ~140–150 MPa
התארכות בשבירה ~4–6 %
מודול אלסטיות ~9.0–10.0 GPa
קשיות ~120–130 Rockwell M

התכונות המכניות תלויות בכיוון הסיבים, בצורת חומר הגלם ובכיוון העיבוד ביחס לחיזוק הזכוכית.

תכונות תרמיות ופיזיקליות

מאפיין ערך אופייני יחידות
טמפרטורת מעבר זכוכיתי (Tg) ~217 °C
טמפרטורת עבודה רציפה ~170 °C
מוליכות תרמית ~0.30 W/m·K
מקדם התפשטות תרמית ~25–35 µm/m·K

CTE נמוך יותר משפר יציבות ממדית אך יוצר התנהגות אניזוטרופית בחלקים מעובדים.

עמידות כימית (כללית)

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

הביצועים הכימיים תלויים בטמפרטורת החשיפה וברמת המאמצים הנוצרים במהלך העיבוד.

התנהגות העיבוד השבבי של אולטם 2200 מושפעת בעיקר מחיזוק סיבי הזכוכית השוחקים, ולא מזרימת הפולימר.

מאפייני עיבוד מרכזיים כוללים:

  • כוחות חיתוך גבוהים יותר בהשוואה לדרגות אולטם לא מחוזקות
  • שחיקת כלים מואצת עקב סיבי הזכוכית השוחקים
  • יצירת שבבים קצרים ושבירים יותר
  • קשיחות משופרת והפחתת סטיות במהלך העיבוד
  • רגישות בגימור פני שטח למצב חוד הכלי ולשליפת סיבים

העיבוד מתבצע בדרך כלל באמצעות כלי קרביד או כלים מצופי יהלום, תוך שימוש בהזנות שמרניות ואסטרטגיות חיתוך יציבות.

יתרון תיאור
קשיחות מוגברת מתאים לרכיבי פולימר דקי דופן ונושאי עומס
התפשטות תרמית מופחתת משפר שליטה בטולרנסים במכלולים רגישים לטמפרטורה
עמידות לטמפרטורות גבוהות שומר על תכונות גם בטמפרטורות עבודה גבוהות
יציבות מבנית משופרת סטייה נמוכה יותר תחת עומסי עיבוד ושימוש
בידוד חשמלי מתאים ליישומים חשמליים בטמפרטורות גבוהות

אולטם 2200 נפוץ בייצור רכיבים בעיבוד שבבי CNC כגון:

  • תושבות ומסגרות מבניות לטמפרטורות גבוהות
  • מארזים חשמליים ואלקטרוניים הדורשים קשיחות ובידוד
  • רכיבים למגוון תעשיות החשופים למחזורי חימום וקירור
  • רכיבים לציוד מוליכים למחצה הדורשים יציבות ממדית
  • רכיבי פולימר מדויקים שבהם PEI לא מחוזק אינו מספק קשיחות מספקת

התאמת החומר ליישום תלויה בכיוון הסיבים, בדרישות הטולרנסים ובציפיות לגימור פני שטח.

גרסה / צורת חומר מאפיינים כלליים
אולטם 2200 (20% מחוזק זכוכית) איזון בין קשיחות, CTE נמוך ועבידות
PEI עם תכולת זכוכית נמוכה יותר עבידות משופרת עם קשיחות מופחתת
PEI עם תכולת זכוכית גבוהה יותר קשיחות מרבית עם שחיקת כלים מוגברת והתנהגות אניזוטרופית
חומר שחול מועדף לעיבוד שבבי בזכות פיזור סיבים אחיד יותר

דרגות PEI מחוזקות סיבים דורשות שליטה מדויקת יותר בכיוון העיבוד ובאסטרטגיית הגימור.

  • להביא בחשבון התנהגות אניזוטרופית הנובעת מכיוון סיבי הזכוכית
  • להימנע מדרישות גימור קוסמטיות במקרים שבהם חשיפת סיבים אינה מקובלת
  • לבחור כלי חיתוך וציפויים המתאימים לחומרים שוחקים
  • לתכנן מעברי גמר להפחתת שליפת סיבים בקצוות ובפינות
  • להתאים את סכמות הטולרנסים ל-CTE הנמוך ולקשיחות הגבוהה

תיאום מוקדם בין כוונת התכנון לאסטרטגיית העיבוד הוא קריטי עבור רכיבי PEI מחוזקים.

למה לעבד אולטם 2200 בשבבימטל

שבבימטל מבצעת עיבוד שבבי CNC לאולטם 2200 בתהליכים המותאמים לפולימרים מחוזקי סיבים, עם דגש על בקרת חיי כלי, יציבות ממדית ואיכות פני שטח חזרתית.

גישה זו תומכת בעיבוד מדויק של רכיבי PEI מחוזקים, שבהם קשיחות, ביצועים תרמיים ושליטה בטולרנסים הם דרישות פונקציונליות.