PAI - 폴리아마이드-이미드

Solvay사의 Torlon®으로 제작된 엔싱거 TECAPAI 플라스틱 

Torlon® PAI는 플라스틱 소재 중, 용융가공이 가능한 최고 성능의 열가소성 소재로 알려져 있습니다. 엔싱거가 생산하는 PAI 판재, 봉재는 TECAPAI 폴리아마이드-이미드로 명명됩니다.
 
엔싱거는 압출(extrusion) 및 컴프레션 몰딩(compression moulding) 공정을 통해 PAI 플라스틱을 생산합니다. 이제품은 절삭가공용 제품으로 설계되었으며, 제조 공정에 따라 Solvay사의 Torlon® 펠렛 또는 파우더를 사용하여 판재 및 봉재로 제조됩니다. 폴리아마이드-이미드는 무엇보다도 275°C의 온도 성능을 가진 높은 열안정성, 우수한 내화학성 및 내마모성을 특징으로 하는 고성능 열가소성 플라스틱 입니다.
 
Torlon 플라스틱으로 제조 된 부품은 높은 기계적 하중을 견디는 높은 수준의 인장 및 압축강도를 나타냅니다. 또한 Torlon소재는 높은 수준의 인성(toughness)과 강성(rigidity)을 제공합니다. 낮은 열팽창 특성 및 열안정성과 우수한 기계적 강성의 조합은 치수 안정성이 요구되는 부품을 제작하는데 도움이 됩니다. Torlon의 또 다른 특성으로는 높은 인장 및 압축강도를 나타내는 것입니다.  강도와 강성을 더 높이기 위해 유리섬유나 탄소섬유 같은 소재를 첨가하거나, 건식 조건에서 내마모성 증가 및 마찰계수를 낮추기 위해 PTFE나 윤활제를 첨가하여 Tolron소재의 개질도 가능합니다. 그리고 Torlon은 수분흡수율이 높아 부품의 치수 변화가 발생할 수도 있으며, 포화증기에 노출에 민감합니다.  Torlon PAI 플라스틱은 기계적, 전기적, 화학적, 열적 및 마찰특성의 탁월한 균형을 제공하며, 고온환경의 열악한 환경에서 사용되는 부품에 우수한 성능을 발휘합니다.

Torlon® PAI는 Solvay사의  등록 상표입니다.

PAI 소재 특성 및 성질

  • 탁월한 마찰 및 마모 성능
  • 고온에서 우수한 강도와 강성
  • 높은 인장강도
  • 높은 압축강도
  • 높은 열변형 온도
  • 낮은 열팽창 계수
  • 매우 우수한 충격강도
  • 뛰어난 열안정성
  • 우수한 가공성
  • 우수한 내화학성

TORLON PAI 플라스틱 제조 방법

엔싱거는 Torlon® PAI 소재를 사용하여 TECAPI 상품명으로 폴리아마이드-이미드 플라스틱 제품을 제조합니다.  엔싱거는 다양한 특성을 가지는 개질된 PAI제품군을 제공합니다.  PAI 봉재와 판재는 압출(extrusion) 및 컴프레션 몰딩(compression moulding)공정으로 제작됩니다. 압출(extrusion)공정으로 제작된 제품은 사출공정으로 생산된 제품과 물성이 비슷하며, 컴프레션 몰딩(compression moulding)공정은 최소 1개수량도 주문이 가능합니다.

압출 판재 및 봉재

신제품

TECAPAI CM XP403 green

우수한 기계적 물성을 가진 TECAPAI CM XP403 제품은 Tolron PAI 소재를 컴프레션 몰딩방식으로 제작한 비보강 제품입니다.
신제품

TECAPAI CM XP730 black

PAI소재를 사용하여 컴프레션 몰딩으로 제작된 TECAPI CM XP730은 카본섬유 30%로 보강된 매우 우수한 물성을 가진 제품입니다.

torlon vs peek? 

고객들은 Torlon과 PEEK의 차이에 대해 문의할때, PAI와 PEEK의 성능차이를 이해하려고 합니다. Torlon PAI와 PEEK 모두 우수한 베어링용 소재이지만, 베어링의 종류에 따라 때로는 PAI가 더 우수할 수 있습니다. Torlon PAI는 150°C (302°F)이상의 온도에 노출되는 정밀 공차 씰(seal) 또는 베어링에 더 적합한 솔루션일 수 있습니다. 그이유는 PEEK의 강성은 150°C 이상에서 감소하고 열팽창율이 증가하기 때문입니다.  반대로 Torlon PAI는 고온에서 강도와 강성을 유지합니다.  
이로 인해 TECAPAI는 고온에서 탁월한 베어링 및 씰(seal)용 원재료가 됩니다. 또한 PAI 폴리머는 일반적으로 높은 수준의 마모 성능을 요구하는 베어링 및 씰(seal) 적용분야에서 우수한 압축강도와 높은 경도 특성을 제공합니다. TECAPAI 폴리아마이드-이미드는 저온 및 고온에서의 베이링 및 씰(seal) 적용분야에서 탁월하며, PEEK는 광범위하게 화학물질에 노출되는 분야에서 우수합니다.
다른 Torlon 소재의 특징들 중에서도, PAI 폴리아마이드-이미드는 뛰어난 인성 및 충격강도를 제공 할 수 있습니다. PAI는 PEEK보다 훨씬 높은 열변형온도를 가지기 때문에 고온에서 높은 강도와 강성을 유지합니다. 강성이 우수하고 열팽창 계수가 낮은 PAI를 사용하면 고온에서 치수 안정성이 우수한 제품을 만들 수가 있습니다. 그러나 PAI는 수분을 흡수하므로, 이는 치수 안정성과 관련하여 습도를 제어할 수 있는 장치의 유무를 고려하여야 합니다. 그래서 때로는 PEEK가 선택되는 경우되 있습니다. PAI는 비보강 압출 제품중 높은 인장 및 압축강도를 가지기 때문에 일부 적용분야에서는 장점이 될 수 있습니다.
 
PAI와 PEEK 모두 우수한 물성의 조화를 제공합니다. PAI는 마찰특성, 강도, 열안정성 및 인성(toughness)면에서 우수하며, PEEK는 내화학성에서 약간의 이점이 있으며, 고내열 압출 비보강 제품중에서 연성 재질입니다. Torlon PAI는 까다롭고 터프한 응용분에서 성능이 입증되었습니다.

torlon 가공

대부분의 엔지니어링 플라스틱과 마찬가지로 TECAPAI 폴리아마이드-이미드 반제품은 완성부품으로 가공 될 수 있습니다. 일반적으로 이는 플라스틱 부품을 제조하는데 널리 사용되는 프로세스인, 컴퓨터 수치제어(CNC) 가공으로 진행됩니다. 폴리아마이드-이미드 소재를 가공 할 때는, 초경 공구가 가공시간이 작은 부품에 사용되어야 하며, 가공시간이 긴 부품, 정밀 공차를 요구하는 부품 및 보강 PAI 소재를 가공할 때는 다결정 다이아몬드(PCD) 공구를 고려해야 합니다. 또한 비 방향족 수용성 냉각제를 사용하면 표면 조도를 최적화할 수 있고, 공구수명도 연장할 수 있습니다.
TECAPAI CM XP530 black-green은 유리섬유가 30%보강된 컴프레션 몰딩 제품으로, 정밀 가공 적용분야에 종종 사용됩니다. 그래서 이 제품은 정밀 및 미세가공이 필요한 테스트 소켓 어플리케이션에 적합한 소재입니다.
 
압출공정으로 제작된 Torlon PAI를 가공 시 최대의 내마모성과 내화학성을 원한다면 가공 후 가공된 부품을 열처리하면 됩니다.

PAI 적용 분야

반도체 산업: 테스트 소켓, 전기 커넥터 및 절연물
우주항공: 패스너, 절연물 및 부품
오일 & 가스: 천연가스 컴프레셔 부품, 펌프 부품 및 래비랜드 씰(labyrinth seals)
일반 산업군: 베어링 및 마모 부품, 높은 강도와 강성을 요하는 부품