Vespel é a marca registrada de uma variedade de plásticos duráveis à base de poliimida de alto desempenho fabricados pela DuPont.
Características e aplicações
O Vespel é usado principalmente em tecnologia aeroespacial, semicondutora e transporte. Combina resistência ao calor, lubrificação, estabilidade dimensional, resistência a produtos químicos e resistência à fluência e pode ser usado em condições ambientais hostis e extremas.
Ao contrário da maioria dos plásticos, ele não produz uma supergaixe significativa, mesmo em altas temperaturas, o que a torna útil para escudos de calor leves e suporte cadinho. Também tem um bom desempenho em aplicações de vácuo, até temperaturas criogênicas extremamente baixas. No entanto, o Vespel tende a absorver uma pequena quantidade de água, resultando em tempo de bomba mais longo enquanto colocado no vácuo.
Embora existam polímeros superando a poliimida em cada uma dessas propriedades, a combinação deles é a principal vantagem do Vespel.
Propriedades termofísicas
O Vespel é comumente usado como material de referência de condutividade térmica para testar isoladores térmicos, devido à alta reprodutibilidade e consistência de suas propriedades termofísicas. Por exemplo, ele pode suportar aquecimento repetido até 300 ° C sem alterar suas propriedades térmicas e mecânicas. [Citação necessária] Tabelas extensas de difusividade térmica medidas, capacidade de calor específica e densidade derivada, tudo como funções de temperatura, foram publicadas.
Propriedades magnéticas
O Vespel é usado em sondas de alta resolução para a espectroscopia de RMN porque sua suscetibilidade magnética de volume (-9,02 ± 0,25 × 10−6 para Vespel SP-1 a 21,8 ° C) está próxima da água à temperatura ambiente (-9,03 × 10- 6 a 20 ° C [6]) Os valores negativos indicam que ambas as substâncias são diamagnéticas. A susceptibilidade magnética de volume correspondente de materiais em torno da amostra de RMN com a do solvente pode reduzir a ampliação da suscetibilidade de linhas de ressonância magnética.
Processamento para aplicações de fabricação
O Vespel pode ser processado pela formação direta (DF) e moldagem isostática (formas básicas - placas, hastes e tubos). Para quantidades de protótipo, as formas básicas são normalmente usadas para eficiência de custos, pois as ferramentas são bastante caras para peças DF. Para a produção de CNC em larga escala, as peças de DF são frequentemente usadas para reduzir os custos de peça, às custas das propriedades materiais inferiores às de formas básicas produzidas isostaticamente. [[
Tipos
Para aplicações diferentes, formulações especiais são misturadas/compostas. As formas são produzidas por três processos padrão:
moldagem por compressão (para placas e anéis);
moldagem isostática (para hastes); e
formação direta (para peças de tamanho pequeno produzido em grandes volumes).
As peças formadas diretas têm características de desempenho mais baixas do que as partes que foram usinadas a partir de formas moldadas por compressão ou isostáticas. As formas isostáticas têm propriedades físicas isotrópicas, enquanto as formas formadas diretas e moldadas por compressão exibem propriedades físicas anisotrópicas.
Alguns exemplos de compostos de poliimida padrão são:
Poliimida virgem SP-1
Fornece temperaturas operacionais de criogênico a 300 ° C (570 ° F), alta resistência plasmática, bem como uma classificação UL para a condutividade elétrica e térmica mínima. Esta é a resina de poliimida de base não preenchida. Ele também fornece alta resistência física e alongamento máximo e os melhores valores de isolamento elétrico e térmico. Exemplo: Vespel SP-1.
15% de grafite em peso, SP-21
Adicionado à resina base para aumentar a resistência ao desgaste e o atrito reduzido em aplicações como rolamentos simples, arruelas de impulso, anéis de vedação, blocos de deslizamentos e outras aplicações de desgaste. Este composto possui as melhores propriedades mecânicas dos graus cheios de grafite, mas menor que o grau virgem. Exemplo: Vespel SP-21.
40% de grafite em peso, SP-22
Para maior resistência ao desgaste, menor atrito, estabilidade dimensional aprimorada (baixo coeficiente de expansão térmica) e estabilidade contra a oxidação. Exemplo: Vespel SP-22.
10% PTFE e 15% de grafite em peso, SP-211
Adicionado à resina base para o menor coeficiente de atrito em uma ampla gama de condições operacionais. Ele também possui excelente resistência ao desgaste de até 149 ° C (300 ° F). As aplicações típicas incluem rolamentos deslizantes ou lineares, bem como muitos usos de desgaste e atrito listados acima. Exemplo: Vespel SP-211.
15% cheio de moldos (lubrificante de solibdênio dissulfeto), SP-3
Para resistência ao desgaste e atrito no vácuo e em outros ambientes sem umidade, onde a grafite realmente se torna abrasiva. As aplicações típicas incluem vedações, rolamentos simples, engrenagens e outras superfícies de desgaste no espaço sideral, as aplicações de vácuo ultra-alto ou gás seco. Exemplo: Vespel SP-3.
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