杜邦工程塑料高性能齿轮技术手册

Durability 耐用
fatigue endurance creep resistance
semi-crystalline polymers grease resistance/corrosion resistance
Weight Reduction
减低重量
low specific gravity reduce inertia/total assembly weight
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Why Use Plastics for Gears?为何选用塑料于齿轮上
Lubricity 自润性
internally lubricated grades available low wear/low friction
Noise Reduction
减低噪音
low impact noise reduce high pitch squeak
Baidu Nhomakorabea
Stress on Teeth Surface (N) 50
Power Transmission 动力传送
齿轮牙表面应力
高负荷 电机用作带动负荷部件, 壽命决定于齿轮断裂
Low loads involved Motor used to move or position a device Part life is until gear wears
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Applications for Plastic Gears – 塑料齿轮的应用 General Types 一般分类
• Power Transmission 动力传送
- high loads/low speed - high torque - motor used to develop work or carry a load - part life extends until gear breaks - external lubrication - steel countersurface
5
10
15
20
°C
建议熔融温度
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熔胶品质
均匀的熔化
良好的结构
一致的结晶
最佳性能 最小内应力
较差的结构 – 未熔
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保压
PVT - DIAGRAM P = 1 bar
保压越大
1,4 1,2 1 P = 1000 bar 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Temperature °C Crystalline Plastic
抗张强度
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72 62
80
均聚高粘度型号 Delrin® 100P 共聚高粘度型号
35 25 23 6.5
Elongation at Elongation at Break Yield
断裂点伸长率 屈服点伸长率
Impact Strength
冲击强度
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Delrin® acetal resin – Modified for Special Applications
聚甲醛--均聚与共聚在分子结构上的不同
HOMOPOLYMER 均聚（Delrin）
CH3 – O – H | C – O –– | H n H | C – O ….… | H H | C –O– | H O || C – CH3
COPOLYMER 共聚
CH3 – O – OH H | C – O ––– | H n H | C – | H H | C – O –– | H H | C – O ––– | H n
High stiffness (glass or mineral) Filled 玻纤增强 Reinforced Low wear / low friction 耐磨损/低摩擦 Teflon® PTFE Fibers Teflon® PTFE Micropowder 100TL Kevlar® Aramid Resin Internal Chemical Silicone Concentrate Advanced Lubricant 100 KM
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Agenda 研讨会安排
• 2:15-2:55 DuPont Introduction (杜邦简介) Homo vs Copolymer (均聚与共聚的区别) Key points in processing(注塑成形要点）
• 3:00-4:30 Gear Technics & Material selection 齿轮技术探讨及材料选择 Q & A (问题讨论)
Flow Series
Impact modified Super Tough Medium Tough Toughened UV Stabilized Improved UV
“100”
“300/400”
“500”
“900”
冲击增强
100 ST 100T 500 T
耐候级
127 UV 327UV 527 UV
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Content
内容
•Why use plastics for gears?为何选用塑料于齿轮上？ •Applications for plastic gears 塑料齿轮的应用
power 动力vs. motion transmission运转传送 •Top engineering polymers for gears齿轮首选工程塑料 • New Low Wear / Low Friction Resins and Applications 最新的低摩擦、低磨耗系列塑料及其应用
Cost Efficiency 成本效益
parts consolidation multiple gear clusters
Shock Resistance
避震
toughened grades available intrinsic resilience
Chemical Resistance
耐化学性能
低翘曲
高结晶度
尺寸稳定
高强度
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保压时间对品质的影响
保压时间可以影响: 成型产品的

机械性能 (产品内部空洞) 外观 (缩痕) 收缩 (尺寸稳定性) 翘曲
产品内部空洞 良好的结构 不良的结构 (压力线)



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模具温度
主要影响冷卻速度及结晶 (1)高模温 慢冷卻高结晶度高模收縮低后收縮制品尺寸稳定 (2)低模温 快冷卻低结晶度低模收縮高后收縮(在高温下)制品尺寸 不稳定
570 510GR, 525GR
500 AF 500TL, 520MP 500MP 500 CL 500SC 500 AL
100 AL
911 AL
Highlighted grades are new commercial offerings.
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DuPont Technical Seminar
• 4:30-
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2006 revenues: $27.4 billion （2006年营业额: 274亿美元） Employees: 60,000 worldwide （全球员工：6万人） Global: Operating in more than 70 countries （业务分布于70多个国家） DuPont China （杜邦中国） First order from Qing Dynasty （第一张中国订单来自1863年的清政府） 2006 revenues: $1.5billion （2006年在中国的营业额：15亿美元） Employees:5500 （中国区员工：5500人）
DuPont Technical Seminar
杜邦技术研讨会 采用工程塑料是高性能齿轮的明智选择
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杜邦人员介绍
• 杜邦日本齿轮专家剑持纲雄先生 • 杜邦技术经理-Justin Wu 吴经理 • 杜邦市场开发经理-陈铓
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Plastic Gears Applications塑料齿轮应用
Stress on Teeth Surface (N) 50
100
Steering Drive驾驶方向
齿轮牙表面应力
Window Lift,窗门提起 Wind Shield Wiper雨刷 Office Automation办公室设备, Audio, Video影音器材
LDPE
杜邦工程塑料
Engineering polymers
工程塑料 Commodities 通用塑料
PP
PS
PVC
SAN
HDPE
AMORPHOUS
SEMI-CRYSTALLINE
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Acetal – Homopolymer vs. Copolymer Difference in Structure
0
0
50
100
Frequency of Gear Engaging (rpm)
齿轮转速
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Plastic Gears Applications塑料齿轮应用
100
High loads involved Motor used to develop a work or to carry a load Part life is until gear breaks
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The plastic industry
Performance High performance engineering polymers
PEI PES PAR PSU PC MPPO ABS SMA PMMA
热塑性塑料分类
PEK
高性能工程塑料
PPS
LCP PI HTN PET PA66 PBT TPE PA6 POM
杜邦 Delrin POM 注塑成型要点
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滞留时间 / 含水量 螺杆及料筒设计 熔融温度
熔胶品质
背压 温度曲线
螺杆转速
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熔胶品质
机械强度 100%
80% 60% 40% 20% 0%
-20
-15
-10
-5
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模温 - 结晶
过低的模温导致: • • • 微晶 (弱) 表层 不良表面外观 内应力
好的结构 (高模温) 糟糕的结构 (低模温)
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Delrin POM成型参数
熔胶温度 °C 种类
模具温度 °C
保压 压力 MPa 85 - 100 70 - 80
保压 时间 秒/mm 8 8
Comonomer group 共聚集团
Formaldehyde molecule
H | C – | H
H | C – O – ……. – | H
H | C – | H
H | C – | H
甲醛单体
Formaldehyde molecules
甲醛单体
The repeating unit for all acetals is CH20 The backbone is C - O Copolymer has C - C bonds randomly interspersed every 70 to 100 units.
•
Motion Transmission 运转传送
low loads/high speed motor used to move or position a device part life extends until gear wears internal lubrication desired countersurface of plastic
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均聚与共聚在性能上的不同
Homopolymers grades : Superior mechanical, fatigue & creep performances, better stiffness
均聚：更优胜的机械性能，耐疲劳和抗蠕变，更佳硬度
80 70 60 50 40 30 20 10 10 0 Tensile Strength
最高滞留 时间 分钟 30 15 - 25
所有无增韧级别 215 / 210 - 220 90 / 80 - 100 增韧级别 205 / 200 - 210 50 / 40 - 60
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DuPont Technical Seminar
Gear Technics & Material selection 齿轮技术探讨及材料选择