Victrex al K 2019: la potenza innovativa del PEEK

I successi ottenuti con le soluzioni pionieristiche a base di PEEK aiutano i clienti ad affrontare le sfide a livello ambientale, sociale e di business

Victrex al K 2019: la potenza innovativa del PEEK

I successi ottenuti con le soluzioni pionieristiche a base di PEEK aiutano i clienti ad affrontare le sfide a livello ambientale, sociale e di business

Victrex at K show: The power to innovate with PEEK

Alla prossima edizione del K 2019, Victrex – uno dei leader mondiali nelle soluzioni polimeriche ad elevate prestazioni - esporrà le soluzioni più recenti all’insegna del tema “l’elemento dell’invenzione”. Integrando le molte pionieristiche innovazioni che sono seguite all’invenzione del polimero termoplastico PEEK1) oltre quarant’anni fa, il portfolio di polimeri a base di VICTREX™ PEEK e PAEK che verranno esposti allo stand comprendono gradi innovativi per l’alimentare, la produzione additiva (stampa AM/3D) compositi, film e ingranaggi. Nell’ambito dei maggiori settori industriali, questi prodotti e il know-how Victrex contribuiscono a superare i limiti dei materiali in applicazioni avanzate, spesso sostituendo i metalli.

“L’invenzione del polimero PEEK ha avuto un impatto chiaramente positivo trasversalmente ai diversi comparti industriali e, di fatto, in tutto il mondo. Non avremmo mai potuto immaginare il flusso ininterrotto di innovazione che questo versatile polimero ad elevate prestazioni ha reso possibile. I visitatori dello stand Victrex al K 2019 potranno prendere visione dei nuovi gradi pionieristici e degli straordinari progressi in applicazioni critiche dove i polimeri ad elevate prestazioni offrono vantaggi notevoli nello sviluppo di nuovi mercati,” ha affermato Jakob Sigurdsson, CEO Victrex, presentando i contenuti della fiera. 
  
Stampaggio 3D – sbloccare le possibilità per lo stampaggio 3D del PAEK
Al K 2019, Victrex esporrà i nuovi materiali PAEK, compresi i prodotti sviluppati per lo stampaggio 3D: filamenti per fusione di filamenti (FF) o polveri fini per la sinterizzazione laser (LS).  Queste nuove soluzioni offrono risultati migliori, grazie alle proprietà meccaniche perfezionate nei particolari stampati e a una maggiore facilità di stampaggio rispetto ai precedenti tentativi di utilizzo del PEEK per AM. Al fine di velocizzare la disponibilità di particolari in PAEK stampati a 3D, Victrex sta investendo nella messa a punto di nuovi materiali per AM in modo da adattarli alle nuove tecnologie e creare soluzioni integrate. La società sta lavorando direttamente con importanti partner industriali e con i clienti per realizzare degli eco sistemi in PAEK tramite AM.

Automobile: guidare l’innovazione nel Powertrain
Le soluzioni che forniscono un vantaggio economico destinate all’industria automobilistica comprendono il polimero VICTREX™ PEEK tribologicamente ottimizzato, i sottili film APTIV™ e gli ingranaggi di alta precisione realizzati con il robusto VICTREX HPG™. Nell’insieme, contribuiscono a ottenere una maggiore efficienza a livello di CO2, una migliore durata così come anche una potenziale riduzione del costo complessivo 
per sistemi di propulsione convenzionale, ibrida o elettrica.  

Con le sue soluzioni per gli ingranaggi , Victrex consente ai clienti Tier1/OEM di lavorare con un solo partner - dal concetto fino alla commercializzazione – ed è in grado di supportare lo sviluppo e i test di ingranaggi di alta precisione realizzati a base di VICTREX HPG™ così come anche la produzione stessa di tali ingranaggi, quali componenti destinati all’integrazione in sistemi più grandi, come ad esempio nell’ambito del motore, nelle trasmissioni, nelle pompe, negli attuatori e nello chassis. È importante notare che il sito Victrex di Grantsburg, (USA) dedicato alla progettazione e alla produzione di ingranaggi, ha appena ricevuto la certificazione IATF 16949 2), confermando che i sistemi e la produzione in essere sono conformi e in linea con le esigenze delle società Tier1/OEM.

Nelle unità elettriche, l’isolamento elettrico realizzato a base di film in PEEK può contribuire a migliorare la gestione termica, l’affidabilità operativa riducendo i costi generali del sistema. La transizione verso i veicoli elettrici che l’industria automobilistica sta affrontando, fa emergere la richiesta di motori elettrici ad elevata densità più efficienti e a costi inferiori. La maggior parte dei produttori di motori elettrici hanno optato per l’utilizzo di Motore Sincrono a Magnete Permanente (PMSM) in cui la progettazione del sistema di isolamento è strumentale. La simulazione al computer, realizzata su motori elettrici da 80 kW EV da specialisti esterni di alto livello, ha mostrato un potenziale incremento di output di coppia del 5% rispetto a un motore elettrico di dimensione simile, reso possibile grazie all’isolamento con APTIVTM dello slot-liner che risulta più sottile del 40%, e che porta a un incremento del 2% del contenuto di rame (fattore di riempimento di cava) Ulteriori simulazioni hanno indicato che l’eccellente conduttività termica dei film APTIV™ consente una migliore gestione termica e una riduzione della temperatura massima dell’avvolgimento di 2-3°C rispetto ai laminati tradizionali.  

Aerospaziale: la nuova dimensione dei compositi termoplastici PAEK  
L’industria aerospaziale ha previsto la richiesta di oltre 35.000 nuovi velivoli nei prossimi vent’anni. Rispondere a una tale domanda emergente richiede chiaramente nuovi approcci e nuove tecnologie per la progettazione aerospaziale I compositi VICTREX AE™ 250 offrono proprietà di resistenza meccanica fisica e chimica tipiche dei polimeri della famiglia dei poliarileterchetoni (PAEK), come il PEEK, ma con una temperatura di fusione inferiore di 40° C, a soli 305° C. Questo materiale unico offre una combinazione di riduzione di costi, leggerezza, libertà di design, resistenza e velocità produttiva per nuove generazioni di componenti. Per esempio:
- velocità aumentata fino a 6,5 volte tanto su lavorazioni in situ per saldature laser in lavorazioni AFP;  
- risparmio fino al 40% rispetto ai metalli;  
- fino al 70% di alleggerimento rispetto ai metalli ma con forza e rigidità equivalenti.  

Un notevole passo avanti relativo al rapporto tempo - efficienza economica e produttiva di particolari complessi per velivoli, è stata anche riconosciuto dal JEC Innovation Award 2019 all’inizio di quest’anno per i sistemi albero motore completamente realizzati in termoplastici sovra-stampati con un ingranaggio integrato destinato a segnare il progresso dell’utilizzo dei compositi termoplastici nel settore aerospaziale. L’albero cavo e gli ingranaggi dell’albero motore utilizzano il nastro unidirezionale PAEK VICTREX AE™ 250 (UDT) e i polimeri PEEK in combinazione con nuove tecnologie di processo. Questa innovazione sviluppata da herone, TU Dresden e Victrex è destinata ad aprire potenziali enormi per ridurre i tempi di ciclo e le produzioni industriali su vasta scala.

Elettronica: i film APTIV™ per prestazioni avanzate dei dispositivi elettronici di prossima generazione  
L’”high-tech” continua a progredire, e tale tendenza richiede che i dispositivi elettronici offrano prestazioni e affidabilità migliori in formati nuovi e più leggeri, dotati altresì di svariate caratteristiche. I film APTIV prodotti da Victrex offrono tutti i vantaggi del polimero ad elevate prestazioni PEEK in un formato sottile e quindi forniscono la versatilità e le prestazioni elevate richieste dai clienti in risposta alla domanda complessa su una varietà di dispositivi protagonisti di questo mondo in rapido movimento. I vantaggi dei film APTIV comprendono: comprovata resistenza meccanica; resistenza all’usura, resistenza alle alte temperature e agli agenti chimici aggressivi; stabilità elettrica e basso assorbimento di umidità. Tali eccezionali attributi rendono i film APTIV in grado di essere utilizzati in una vasta gamma di prodotti quali micro speaker, substrati di antenne 5G RF, isolamento di batterie e anche nella produzione di chip e display.

Energia: resistere e prosperare in ambienti estremi  
Nel 2018 Victrex ha introdotto il nuovo VICTREX CT™ 200 per applicazioni a temperature criogeniche (-150°C fino a -200° C). In qualità di ultimo nato dei polimeri VICTREX PEEK CT, la serie 200 offre migliore tenuta nell’ambito di un ampio intervallo di temperatura rispetto ai materiali comunemente usati come il PCTFE.  Questo polimero riesce a ottenere tali risultati a basse temperature grazie alla sua maggiore duttilità, e - alle alte temperature - per la sua superiore resistenza al creep. I polimeri VICTREX CT hanno inoltre dimostrato di mantenere una migliore stabilità dimensionale con un inferiore coefficiente di espansione termica rispetto ai materiali concorrenti. La superiore conduttività termica dei materiali PEEK consente una risposta veloce ai cambi di temperatura, assicurando che il materiale resti costantemente connesso alla contro faccia. Inoltre, i test di laboratorio indicano che possono richiedere una minore coppia ai fini dell’azionamento in quanto presentano un minore coefficiente di attrito statico e dinamico rispetto al PCTFE. Tutto ciò porta a un minore indice di usura, a performance migliori e a un potenziale risparmio di costi.
 
Grazie ai decenni di esperienza nella fornitura di soluzioni innovative a base del polimero termoplastico PEEK per il settore dell’energia on shore e offshore dei mercati petrolifero e del gas, Victrex ha recepito molto bene la necessità di affidabilità ed efficienza dei componenti in ambienti estremi. Tali requisiti sono altrettanto e specialmente rilevanti nel mondo eolico che sta attualmente affrontando la sfida critica di ridurre il Costo Livellato dell'Energia. Tale diminuzione richiede al mondo dell’eolico di progettare turbine di dimensioni superiori in modo da generare una maggiore produzione di energia, migliorare l’affidabilità, ridurre gli interventi di riparazione e i costi di manutenzione nonché la possibilità di installare le turbine in contesti offshore remoti e difficili.  Tali requisiti di crescente difficoltà stanno superando i limiti dei metalli e delle soluzioni polimeriche tradizionali.  I polimeri VICTREX™ PEEK sono in grado di fornire soluzioni tramite:
- eccellente resistenza all’usura, anche in sistemi scarsamente lubrificati, il che può migliorare l’affidabilità e la vita utile in servizio;  
- risparmi di peso fino all’80% rispetto ai metalli contribuendo a ridurre lo stress nell’ambito dell’intero sistema meccanico nonché a facilitare la gestione e la collocazione offshore;  
- riduzione fino al 50% dei livelli di NVH (Noise, Vibration, Harshness) dei sistemi rotatori offrendo una maggiore silenziosità operativa per l’ambiente;  
- ottima resistenza all’umidità, agli agenti chimici e ambientali in contesti offshore in condizioni bagnate consentendo la protezione sia dei componenti meccanici che di quelli elettrici.  

Manufacturing & Engineering : riduzione dei costi produttivi dei particolari - miglioramento dell’affidabilità e degli intervalli di manutenzione 
La riduzione dei costi di manutenzione e dei tempi di fermo sono solamente due delle molte necessità trasversali a molti settori industriali. L’utilizzo di soluzioni con il polimero VICTREX™ contribuisce a mantenere in movimento impianti industriali altamente automatizzati offrendo manutenzione minima e massimi standard di sicurezza. Il polimero che sostituisce il metallo può aprire a soluzioni durevoli in grado di migliorare la durata dei componenti, per esempio fino al 40% per i nastri trasportatori o a raddoppiare la vita utile in servizio di boccole dell’albero motore.

Nell’industria del food and beverage, lo sviluppo di attrezzature produttive di nuova generazione rappresenta una sfida particolarmente complessa. Le società stanno affrontando svariate esigenze a livello di salute, sicurezza e igiene stabilite dalle autorità competenti, dall’industria e dai consumatori. Al fine di agevolare gli OEM nella risposta a tali domande, Victrex ha messo a punto un portfolio di gradi dedicati all’alimentare. Rispetto ai metalli, la famiglia di materiali termoplastici PEEK VICTREX FG™ offre vantaggi superiori in termini di produttività e prestazioni. 

Inoltre, con l’adozione della tecnologia dell’industria 4.0, il PEEK può offrire l’opportunità di ottimizzare l’efficienza e anche di ridurre i costi produttivi rispetto ai metalli, in quanto essi possono richiedere costosi step per le necessarie ulteriori lavorazioni secondarie. Le applicazioni esposte al K 2019 comprendono anche boccole in VICTREX PEEK stampate a iniezione, cuscinetti e compressori scroll nonché nastri trasportatori essiccatori che utilizzano fibre ZYEX™ a base di PEEK.
 
“Meet-the-expert” le sessioni dal vivo presso lo stand Victrex  
Victrex celebra i quarant’anni del PEEK all’insegna del motto “Shaping Future Performance™, nella consapevolezza di aver contribuito al progresso di interi comparti industriali e delle società leader e partner con cui ha sviluppato nuove tecnologie. Alcune delle ultime innovazioni saranno presentate al K 2019 direttamente allo stand nell’ambito delle presentazioni “Meet-the-expert” (di seguito elencate) che si terranno nel padiglione 5 allo stand B09 alle 17:30:
- Le difficoltà nella stampa 3D - come possiamo renderla più semplice (mercoledì 16 ottobre)
- Aerospaziale: l’ascesa dei compositi termoplastici (giovedì 17 ottobre)
- Come i film APTIV a base di PEEK possono fare la differenza per i dispositivi elettronici e le tecnologie del futuro (sabato 19 ottobre)
- Le soluzioni di ingranaggi VICTREX HPG™ per le applicazioni di trasmissione (lunedì 21 ottobre) 
- VICTREX FG™: soluzioni per applicazioni alimentari sicure e rispondenti alle normative (martedì 22 ottobre)


 
1)  PEEK o PoliEterEterchetone appartiene al gruppo di polimeri PAEK  
2)  Lo IATF 16949, lo standard internazionale che testa la gestione qualitativa dei sistemi, assicura: il miglioramento continuo; l’effettiva prevenzione dei difetti; la riduzione di modifiche e gli sprechi nella supply-chain e include anche requisiti e strumenti specifici per l’industria automobilistica. Definisce inoltre i requisiti fondamentali di qualità dei sistemi di gestione per la produzione automobilistica, e l’organizzazione del servizio dei particolari e/o degli accessori.