Vespel®:O Material Aeroespacial

DuPont Vespel® Poliimida

Vespel® é o nome comercial da DuPont para um grupo de materiais usados ​​para fazer uma ampla variedade de componentes. Isso inclui fixadores como parafusos, arruelas planas, porcas sextavadas, parafusos de cabeça hexagonal, etc. Vespel® é usado para fazer peças personalizadas, como vedações de válvula, arruelas de pressão, pontas de pino e buchas de guia do atuador. É um plástico de alto desempenho usado principalmente em aplicações de semicondutores, aeroespacial e de transporte. Neste blog, vamos nos concentrar no uso de Vespel® na indústria aeroespacial. Em particular, discutiremos o uso das classes SP1 e SP21 do material em sedes aeroespaciais e vedações para válvulas.

Os metais são considerados materiais rígidos com um módulo relativamente alto. As vedações de válvula de metal com metal podem evitar que as duas partes correspondentes se adaptem às pequenas irregularidades entre elas. Portanto, pode ocorrer a criação de caminhos de vazamento. Além disso, os componentes de metal que precisam deslizar juntos também podem causar corrosão, especialmente nos casos em que os lubrificantes líquidos não podem ser usados. Resíduos de escoriações podem causar contaminação e, portanto, o sistema não realizará uma pré-forma adequada. Escoriação excessiva pode levar a válvula a travar e falhar.

Termoplásticos de engenharia

Os termoplásticos de engenharia de alto desempenho têm um módulo moderado à temperatura ambiente. Portanto, à temperatura ambiente, os componentes feitos desses termoplásticos, como náilon, PCTFE e PEEK, apresentam pequenas irregularidades na superfície de contato do metal. Esses plásticos também podem ter baixo atrito ao deslizar contra uma superfície de metal. A válvula funcionará suavemente com uma vida útil prolongada.

No entanto, ao executar em aplicações de temperatura muito alta, esses plásticos se tornarão macios e apresentarão fluência acelerada e relaxamento de tensão. Com o tempo, eles também podem degradar e se tornar frágeis. Os termoplásticos também podem ter altas taxas de expansão térmica, bastante diferentes das peças de metal correspondentes. Isso pode causar caminhos de vazamento na válvula e falha potencial da válvula.

Além disso, a maioria desses mesmos termoplásticos não tem um bom desempenho em temperaturas extremamente baixas. Eles podem se tornar rígidos e quebradiços. Quando as temperaturas criogênicas são combinadas com cargas compressivas como nas válvulas, a vedação de plástico pode até rachar e, portanto, a válvula eventualmente irá falhar.

Vespel® SP1 é a resina não preenchida. Ele exibe:

• excelentes características de isolamento elétrico
• resistente ao estresse e relaxamento
• isolamento térmico superior
• estabilidade térmica
• temperatura de serviço contínuo - temperaturas criogênicas até 260 ° C (500 ° F)
• resistente à fluência
• leve em comparação com metais
• excelente desempenho de desgaste e fricção
• resistente ao impacto
• mantém mais de seu módulo aparente ao longo do tempo
• não requer lubrificação externa
• taxas de expansão e contração térmicas baixas e consistentes.

SP21 é o grau de Vespel® com 15% de grafite. Possui todas as propriedades do grau não preenchido SP1 e:

• um menor coeficiente de fricção melhorando sua estabilidade dimensional
• é compatível com sistemas de oxigênio líquido
• alta temperatura de ignição automática

DuPont® Vespel® SP1 é uma poliimida termofixa. Ele mantém o módulo significativo (rigidez) mesmo em temperaturas tão altas quanto 260 ° C (500 ° F) com temperaturas de curto prazo chegando a 900 ° F. Ele mantém muito do seu módulo aparente ao longo do tempo, mesmo em aplicações onde alta pressão e altas temperaturas estão envolvidas . Isso o torna uma excelente escolha para sedes e vedações de válvulas em aplicações aeroespaciais. Ele também terá um bom desempenho em temperaturas cryrogenic.

Usos para Vespel ® SP21:

Algumas válvulas aeroespaciais devem operar no alto da atmosfera, em climas polares ou no espaço. Portanto, as vedações são expostas a temperaturas extremamente baixas. O PCTFE, que é um material comum da sede da válvula, se tornará frágil em temperaturas abaixo de 150 kelvin. A resistência à compressão do grau Vespel® SP21 em particular permanece consistente quando resfriado a temperaturas criogênicas. Portanto, as vedações retêm sua ductilidade e são capazes de manter uma vedação de alta pressão sem apresentar fratura frágil.

Outros graus de Vespel® foram aprovados pela NASA para diferentes usos de válvula de espaçonave de alto desempenho, incluindo o motor Ares I Upper Stage J-2X.

É importante avaliar as condições que as peças Vespel® devem desempenhar, como os tópicos abordados acima, mas também quais produtos químicos estão presentes e quaisquer outros fatores. Isso o ajudará a decidir qual dos muitos graus de Vespel® funcionaria melhor em sua aplicação.

Nota:Não use Vespel® em aplicações médicas nas quais o material seja implantado no corpo humano ou entre em contato com fluidos ou tecidos internos do corpo.

Impressões, peças ou problemas?