LFT-PPS 複合材料がポンプのコストを 40% 削減する方法-ステンレス鋼の代替- 材料の紹介

ステンレス鋼の代替:

LFT-PPS 複合材料がポンプコストを 40% 削減する方法

要求の厳しい化学処理の世界では、ステンレス鋼が工業用ポンプハウジングなどのコンポーネントのデフォルトの材料として長い間使用されてきました。耐久性については定評がありますが、-それには多額の費用がかかります。より軽量でコスト効率が高く、迅速に製造可能な形式で、優れた耐薬品性と耐熱性を達成できたらどうなるでしょうか?{3}}この記事では、最新の長繊維熱可塑性プラスチック (LFT) 複合材料がいかに困難であるだけでなく、最も過酷な環境において金属を決定的に上回る性能を備えているかを探ります。

ステンレススチールのジレンマ: コストとパフォーマンス

The transition from heavy, costly stainless steel (left) to a lightweight, high-performance LFT-PPS composite (right). エンジニアは、その信頼性を理由にステンレス鋼を指定しますが、この選択により、製品ライフサイクル全体にわたって重大な妥協が余儀なくされます。

禁止重量:金属の密度が高いため、コンポーネントが重くなり、取り扱い、設置、輸送が難しくなり、物流コストが増加し、支持構造への物理的負担が増大します。
高価で遅い加工:ステンレス鋼のブロックから複雑な形状を作成するのは、時間とコストがかかる CNC 加工プロセスであり、大量の材料廃棄物が発生します。{0}}
長いリードタイム:金属コンポーネントの鋳造、鍛造、機械加工の多段階プロセスにより、リードタイムが数週間または数か月延びることが多く、プロジェクトが遅れ、機敏な生産が妨げられます。{0}}
限られた設計の自由度:機械加工の制約により、複雑な機能の統合が制限される可能性があり、単一の最適化されたポリマー部品で十分な場合でも複数部品のアセンブリが必要になることがよくあります。{0}}

An illustration of the LFT-PPS composite material, showing long glass fibers reinforcing the PPS polymer matrix against chemical attack. — PPS マトリックスは化学的耐性を提供します。
一方、長繊維ネットワークは堅牢な機械的強度を実現します。

解決策: LFT で完成された高性能ポリマー-

これらの課題を克服するために、エンジニアは超高性能ポリマーのクラスに注目しています。{0}}-その中で、 **ポリフェニレンサルファイド (PPS)** はその卓越した機能で際立っています。 PPS は、次のことで有名な半結晶性熱可塑性プラスチックです。-

√ 優れた耐薬品性:PPS は 200 度以下ではいかなる溶媒にも実質的に不溶であり、蒸気、強酸、塩基、燃料による攻撃を受けません。耐薬品性は PTFE に次いで 2 番目です。
√ 高温安定性:-PPS は、最大 220 度 (428 度 F) の連続使用温度で、他のほとんどのプラスチックが破損するような環境でも機械的完全性を維持します。

この注目すべき PPS マトリックスを ** で強化することにより、40% ガラス長繊維 (LGF40)**、当社はこれらの特性を新たなレベルに引き上げ、ポンプハウジングなどの要求の厳しい構造用途に必要な計り知れない強度、剛性、および耐クリープ性を追加する複合材料を作成します。

ケーススタディ: 工業用ケミカルポンプハウジング

挑戦

化学処理業界向けの工業用ポンプのメーカーは、ステンレス鋼のポンプハウジングを交換する必要がありました。金属製のハウジングは耐久性がありますが、非常に重く、機械加工に費用がかかり、納期も長くかかりました。彼らは、150 度を超える温度での攻撃的な溶剤や酸の連続的な流れに耐え、長い耐用年数にわたって膨潤、亀裂、または劣化を起こさない熱可塑性プラスチックを必要としていました。

解決策: LFT-PPS-LGF40-NG04

当社の PPS 長繊維複合材は、厳しい化学要件と熱要件を満たす唯一の材料でした。{0} PPS マトリックスはほぼ普遍的な化学耐性を提供し、40% の長さのガラス繊維コアは高い内圧に耐えられる機械的強度と耐クリープ性を実現しました。-当社は広範な互換性データを提供し、彼らのチームと協力して、PPS の独特の加工特性を確実に考慮した金型設計を実現しました。