PAI - Poliammide-immide

TECAPAI Ensinger, semilavorati plastici in Torlon® di Solvay

Torlon® PAI è noto in tutto il mondo come il polimero termoplastico con le prestazioni tecniche più elevate tra quelli trasformabili per fusione. I semilavorati prodotti in poliammide-immide da Ensinger sono conosciuti con il nome commerciale TECAPAI.
 
Ensinger trasforma la plastica PAI con diversi processi, che includono estrusione e stampaggio a compressione. I prodotti così ottenuti sono destinati alla lavorazione meccanica e sono disponibili in lastre e barre realizzate con materia prima Solvay Torlon®, a partire da pellet o polvere in funzione del processo di produzione impiegato. Le poliammidi-immidi sono polimeri termoplastici amorfi ad elevate prestazioni che si distinguono per stabilità alle alte temperature, buona resistenza chimica ed eccezionale resistenza all'usura, con temperature di utilizzo fino a 275°C.
 
I componenti realizzati in Torlon presentano elevata resistenza meccanica a trazione e a compressione, che assicura una buona capacità di carico. Inoltre, il Torlon è un materiale ad alta tenacità e rigidità. Queste proprietà meccaniche, unite alla bassa dilatazione termica e all'ottima stabilità anche ad alte temperature, contribuiscono alla realizzazione di componenti finiti molto stabili dimensionalmente. E' possibile produrre anche gradi di PAI modificati con fibre di vetro o carbonio, per incrementare ulteriormente la resistenza e il modulo elastico, oppure con PTFE e altri lubrificanti per ridurre l'attrito e migliorare le proprietà di scorrimento anche in situazioni di funzionamento a secco. I componenti in Torlon presentano generalmente un assorbimento di umidità elevato, che può indurre cambiamenti dimensionali, e sono sensibili all'esposizione al vapore saturo. Nel complesso, tuttavia, i semilavorati in Torlon PAI offrono un eccellente equilibrio tra proprietà meccaniche, elettriche, chimiche, termiche e tribologiche, ideali per ottime prestazioni anche in ambienti difficili e con temperature elevate.
 

Torlon® PAI è un marchio registrato del Gruppo Solvay

PROPrietà del materiale plastico pai

  • Eccellenti proprietà tribologiche e resistenza all'usura
  • Ottima resistenza meccanica e rigidità ad elevate temperature
  • Elevata resistenza a trazione e compressione
  • Eccezionale temperatura di distorsione termica
  • Basso coefficiente di dilatazione termica
  • Ottima resistenza agli urti
  • Eccellente stabilità alle alte temperature
  • Buona lavorabilità
  • Elevata resistenza agli agenti chimici

semilavorati in TORLON PAI

I semilavorati in Poliammide-immide sono prodotti da Ensinger con il brand TECAPAI utilizzando materia prima Torlon® PAI. La famiglia TECAPAI di prodotti per elevate temperature è disponibile in diverse formulazioni. Le lastre e i tondi in PAI possono essere prodotti per estrusione o per stampaggio a compressione. Il materiale estruso ha il vantaggio di possedere proprietà fisiche simili a quello ottenuto per stampaggio ad iniezione. I semilavorati in PAI stampati a compressione, invece, possono essere prodotti anche in formati speciali con ridotte quantità minime, fino ad un pezzo singolo.

Lastre e barre estruse

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torlon vs peek? 

Quando un cliente ci chiede il confronto tra Torlon e PEEK, vorrebbe capire le differenze di performance tra PAI e PEEK. Sebbene entrambi siano eccellenti materiali per scorrimento, in alcune condizioni applicative il PAI potrebbe risultare la scelta migliore. Ad esempio, confrontando i gradi modificati per scorrimento di questi polimeri, Torlon PAI potrebbe essere la miglior soluzione per guarnizioni con tolleranze ristrette, anelli di tenuta o boccole che sono esposti a temperature oltre i 150°C (302°F).  Infatti sopra i 150 °C la rigidità del PEEK diminuisce e la dilatazione termica aumenta. Il Torlon PAI mantiene invece la sua forza e rigidità anche alle elevate temperature.  
TECAPAI è dunque un materiale di eccellenza per realizzare anelli di tenuta e guarnizioni per elevate temperature. Inoltre, il polimero PAI offre resistenza a compressione e durezza elevate, fattori fondamentali in molte applicazioni che richiedono performance elevate di resistenza all'usura. La poliammide-immide TECAPAI eccelle nelle applicazioni di tenuta sia a basse che ad alte temperature, mentre il PEEK può essere la scelta ideale in caso di esposizione ad un'ampia gamma di sostanze chimiche aggressive.
Tra le altre proprietà intrinseche del Torlon, il PAI possiede anche una resistenza agli urti eccezionale e una temperatura di distorsione termica superiore al PEEK, cioè mantiene una maggiore resistenza meccanica e rigidezza alle temperature più elevate. La poliammide-immide ha inoltre un modulo elastico più elevato e un coefficiente di dilatazione termica inferiore, che permetteranno di ottenere particolari finiti con una stabilità dimensionale migliore a temperature elevate. Poiché il PAI tende ad assorbire l'acqua, tuttavia, nel caso in cui ci si trovi in condizioni in cui l'umidità non è controllabile conviene tenere presente potenziali limitazioni riguardo alla stabilità dimensionale. In situazioni di umidità variabile, per componenti con criticità dimensionale il PEEK potrebbe dunque essere la scelta migliore. Il PAI possiede una maggiore resistenza a trazione e a compressione nel suo grado estruso che significa vantaggi in alcune applicazioni.
 
Sia il PAI che il PEEK offrono un'eccellente combinazione tra proprietà meccaniche e termiche. Il PAI può essere vantaggioso dal punto di vista di performance tribologiche, resistenza meccanica, stabilità termica e resistenza agli urti, mentre il PEEK è generalmente vantaggioso in termini di resistenza chimica, lavorabilità e duttilità, specialmente nel grado estruso non caricato. Torlon PAI è una soluzione d'eccellenza per le applicazioni più difficili.   
 

lavorare il torlon

Come la maggior parte dei tecnopolimeri, i semilavorati in poliammide-immide TECAPAI  vengono generalmente lavorati meccanicamente per ottenere componenti finiti, utilizzando tipicamente macchine a controllo numerico (CNC). Per la lavorazione di materiali in PAI è possibile utilizzare utensili in metallo duro (carburo), per applicazioni che richiedono brevi tempi di realizzazione. In alternativa conviene considerare l'utilizzo di utensili in diamante policristallino (PCD) per la massima durata delle attrezzature, specialmente in applicazioni che richiedono lunghe lavorazioni, con requisiti di tolleranze estreme o per la lavorazione di materiali caricati. Si consiglia infine l'impiego di liquidi refrigeranti non-aromatici e solubili in acqua, per ottimizzare la finitura superficiale e preservare la vita dell'utensile.
TECAPAI CM XP530 black-green è un grado stampato a compressione contenente fibre di vetro, spesso impiegato per componenti di precisione. Questo semilavorato in Torlon si è dimostrato superiore ad altri materiali concorrenti nella realizzazione di test socket, componenti per cui sono richieste micro-lavorazioni con precisione centesimale.
 
Si noti che, quando si lavorano i gradi estrusi di Torlon PAI, è possibile eseguire un ulteriore trattamento termico post-lavorazione per massimizzare la resistenza all'usura e la resistenza chimica. 

possibili applicazioni in pai

Industria dei semiconduttori: test socket, connettori elettrici e componenti isolanti
Aerospaziale: elementi di fissaggio, componenti isolanti, supporti funzionali
Oil and Gas: componenti per compressori di gas naturale, componenti per pompe e tenute a labirinto
Meccanica generale: anelli di tenuta, ingranaggi e componenti che richiedono elevata resistenza meccanica e rigidità