PEEK(폴리에테르에테르케톤)는 343°C에서 녹고 유리전이온도는 143°C입니다. 하지만 이 두 온도는 분쇄에 있어 중요한 임계 온도가 아닙니다. 중요한 임계 온도는 약 80~100°C로, 기계적 응력 하에서 입자 접촉면에서 국부적인 연화가 시작되는 지점입니다. 분쇄 과정에서 이 임계 온도에 도달하면 입자들이 파쇄되는 대신 서로 접합됩니다. 그 결과 응집체가 형성되고, 입자 크기 분포가 넓어지며, 레이저 소결이나 복합재 가공에 필요한 미세한 고분자 분말의 유동성을 잃게 됩니다.
볼밀, 해머밀, 핀밀과 같은 전통적인 기계적 분쇄 방식은 마찰과 충격으로 인해 열을 발생시킵니다. 탄산칼슘이나 석영의 경우 이러한 열은 감당할 수 있지만, PEEK의 경우 주요 파손 원인이 됩니다. 이것이 바로 그 이유입니다. 제트 밀링 이 기술은 초미세 PEEK 분말 생산에 가장 적합한 기술입니다. 분쇄 메커니즘은 금속 간 충돌이 아닌 고속 가스 제트에 의한 입자 간 충돌 방식입니다. 팽창하는 가스는 노즐을 빠져나가면서 냉각되고, 분쇄 영역은 차가운 상태를 유지합니다. 따라서 PEEK는 연화되지 않고 깨끗하게 파쇄됩니다.
이 글에서는 고성능 폴리머에 대한 제트 밀링의 작동 원리, PEEK에 대한 매개변수 설정 방법, 각 응용 분야에 대해 달성 가능하고 현실적인 입자 크기 목표, 그리고 극저온 분쇄를 포함한 다른 기술과의 비교에 대해 다룹니다. 에픽 파우더 Machinery는 PEEK, PTFE, 폴리이미드 및 기타 엔지니어링 폴리머 응용 분야에 사용되는 유동층 제트 밀을 공급합니다.
PEEK를 분쇄하기 어려운 이유와 기존 분쇄기의 한계는 무엇일까요?
대부분의 경질 재료(광물, 세라믹, 금속)는 충격 하중을 받으면 큰 소성 변형 없이 파손되는 취성 재료입니다. 항복점 이상의 응력이 가해지면 균열이 전파되어 입자 크기가 감소합니다. 하지만 PEEK는 그렇지 않습니다. PEEK는 반결정성 열가소성 수지로, 점탄성을 지닌 비정질 영역과 더 단단하고 취성이 강한 결정질 영역을 모두 가지고 있습니다. 기계적 충격이 가해지면 비정질 영역은 파손되는 대신 소성 변형을 통해 에너지를 흡수합니다. 결과적으로 PEEK는 연삭 에너지를 새로운 입자 표면으로 변환하는 대신 소산시킵니다.
PEEK를 일반적인 기계식 분쇄기로 분쇄할 때 세 가지 구체적인 문제가 발생합니다.
- 열에 의한 응집: 입자를 파쇄하지 못한 에너지는 접촉 지점에서 열로 변환됩니다. 고속 충돌 시 주변 온도보다 훨씬 높은 국부적인 표면 온도가 발생합니다. 연화된 입자 표면이 서로 접합되어 원래 공급된 분말보다 큰 응집체를 형성합니다. 즉, 분쇄기는 분말을 더 미세하게 만드는 것이 아니라 더 거칠게 만드는 것입니다.
- 금속 오염: PEEK는 의료용 임플란트, 항공우주 구조물, 반도체 부품 등에 사용되는데, 이러한 분야에서는 ppm 수준의 금속 이온 오염이 매우 중요합니다. 강철이나 경화철로 된 연마면은 질긴 고분자 소재를 가공할 때 마모가 심하게 발생합니다. 이러한 오염은 산업용 충전재에는 허용될 수 있지만, 의료용이나 전자제품용 PEEK 분말에는 허용되지 않습니다.
- 광범위하고 제어 불가능한 PSD: PEEK 원료의 일부가 파쇄되지 않고 응집되기 때문에 분쇄 과정에서 입자 크기 분포가 점차 넓어집니다. D97 값은 증가하는 반면 D50 값은 아주 천천히 미세해집니다. 결과적으로 레이저 소결이나 임플란트 제조에 필요한 엄격한 입자 크기 분포 규격을 충족하지 못하는 제품이 생산됩니다.
제트 밀링이 PEEK 분쇄 문제를 해결하는 방법
줄-톰슨 효과: 연삭 영역이 차가운 상태를 유지하는 이유
유동층 제트 밀에서는 압축 가스(공기 또는 질소)가 4~8bar의 압력으로 노즐에 공급되어 출구에서 초음속으로 가속됩니다. 고압 가스가 노즐을 통해 빠르게 팽창할 때 냉각되는데, 이를 줄-톰슨 효과라고 합니다. PEEK 가공에 사용되는 분쇄 압력에서 노즐 출구의 가스 온도는 0~-20°C까지 떨어집니다. 이 차가운 가스가 지속적으로 흐르면서 분쇄 영역은 PEEK 표면이 연화되기 시작하는 온도보다 훨씬 낮은 온도를 유지합니다.
실질적인 결과는 다음과 같습니다. PEEK 입자는 고속으로 충돌하여 변형되는 대신 파쇄됩니다. 또한 저온 분쇄 영역은 응집을 방지합니다. 이미 미세하고 고온에서 서로 달라붙는 경향이 있는 입자들이 차갑고 난류적인 가스 흐름 속에서는 서로 분리된 상태를 유지합니다. 결과적으로 제품의 입자 크기 분포(PSD)는 동일한 재료를 상온에서 기계적으로 분쇄했을 때 얻을 수 있는 어떤 결과보다 훨씬 더 조밀합니다.
입자 간 연삭: 금속 접촉 없음
제트 밀의 크기 감소 메커니즘은 순전히 입자 간 충돌에 의한 것입니다. 가스 제트는 PEEK 입자를 가속시켜 수렴하는 흐름을 만들어내고, 이 흐름 속에서 입자들이 서로 충돌합니다. 제품과 접촉하는 고체 표면은 밀 챔버 벽, 분류 휠, 노즐 어셈블리뿐이며, 이들은 모두 고에너지 충돌 영역에 있지 않습니다. 세라믹 라이닝 구조에서는 회로 내 어느 지점에서도 제품과 금속이 접촉하지 않습니다.
환자에게 이식되거나 시술 기기에 사용될 의료용 PEEK 분말의 경우, 금속 오염이 없어야 한다는 것은 필수 조건입니다. PEEK의 생체 적합성은 철, 크롬, 니켈 및 기타 금속 이온이 없어야 하는데, 세라믹이나 폴리머로 코팅된 제트 밀 표면에서는 이러한 금속 이온이 유입되지 않습니다.
통합 분류: D97과 D50 모두 관리 가능
유동층 제트 밀에는 내장형 동적 분류 휠이 있습니다. 크기 규격을 충족하는 미세 입자는 휠을 통과하여 제품 수집 시스템으로 배출됩니다. 규격보다 큰 입자는 원심분리되어 분쇄 영역으로 다시 들어갑니다. 분류 휠 속도는 D50의 주요 제어 변수이며, 속도가 높을수록 더 미세한 제품이 생산됩니다. 분쇄 가스 압력과 공급 속도는 처리량과 입자 분포 형태에 영향을 미치는 보조 변수입니다.
이 폐쇄형 설계 덕분에 PEEK 분말은 목표 크기에 도달하는 데 필요한 시간 이상으로 분쇄기에 체류하지 않습니다. 입자는 충분히 미세해지면 즉시 배출됩니다. 장시간 분쇄로 인한 열 축적이 없으며, 분류 단계에서 규격에 맞는 입자를 즉시 제거하기 때문에 과분쇄되는 현상도 발생하지 않습니다.
용도별 입자 크기 요구 사항 - 실제로 달성 가능한 것은 무엇일까요?
원래 개요에는 직접적으로 지적할 만한 사실 오류가 있었습니다. 레이저 소결용 '초미세' 입자로 D50 값이 약 45μm인 경우를 설명하면서, 같은 문서에서 초미세 입자를 10μm 미만으로 정의하기도 했습니다. 이는 서로 다른 용도에 필요한 입자 크기입니다. 아래 표는 정확한 사양을 나타냅니다.
| 애플리케이션 | 일반적인 D50 타겟 | 일반적인 D97 타겟 | 이 입자 크기는 왜 이런가? |
| 레이저 소결/SLS 3D 프린팅 | 45-90μm | <120μm | 분말은 분말층 내에서 균일하게 흐르고 다져져야 하며, 너무 미세하면 유동성이 떨어집니다. |
| 고분자 복합재 함침 | 5-15μm | <30μm | 미세 분말은 프리프레그 및 필라멘트 와인딩 공정에서 섬유 습윤성을 향상시키고 기포를 감소시킵니다. |
| 코팅 및 표면 처리 | 3-10μm | <20μm | 미세한 입자 크기는 코팅 접착력을 향상시키고 표면 거칠기를 감소시킵니다. |
| 의료용 임플란트 제조 | 1-5μm | <15μm | 미세 분말은 거의 최종 형상에 가까운 압축 성형을 가능하게 하며, 넓은 표면적은 생체 활성 분자 접합을 촉진합니다. |
| 마찰 첨가제(윤활제 충전제) | 1-5μm | <10μm | 초미세 분말은 응집 없이 윤활제 또는 고분자 매트릭스에 분산됩니다. |
| 막 및 여과 구성 요소 | <3 음 | <8 um | 미세하고 균일한 분말은 소결된 PEEK 멤브레인 구조에서 제어된 다공성을 가능하게 합니다. |
참고: 레이저 소결용 PEEK 분말(D50 45-90μm)은 일반적으로 제트 밀링보다는 극저온 분쇄 또는 용해-침전법으로 생산됩니다. 제트 밀링은 미세 및 초미세 PEEK(D50 15μm 미만)에 적합한 기술입니다. 적절한 기술은 적용 분야의 입자 크기 요구 사항에 따라 결정됩니다.
PEEK 가공에 있어 제트 밀링, 극저온 분쇄, 기계식 밀링 비교
PEEK 분말 생산에는 상업적으로 세 가지 기술이 사용됩니다. 각 기술은 최적의 결과를 얻을 수 있는 입자 크기 범위가 있습니다. 이러한 장단점을 이해하면 특정 용도에 맞는 적절한 공정을 선택하는 데 도움이 됩니다.
| 요인 | 제트밀링 | 극저온 분쇄 | 기계식 밀링(상온) |
| 달성 가능한 최고의 D50 | 0.5~5μm (실질적인 하한값) | 20-60μm | 30-100μm (응집 문제 발생) |
| PEEK에 가장 적합한 D50 범위 | 1-15μm | 40-100μm (SLS 분말 범위) | PEEK에는 권장하지 않습니다. |
| 열분해 위험 | 없음 (가스 팽창 냉각) | 없음 (LN2 취성) | 높음 (충돌 시 국부적인 발열) |
| 금속 오염 위험 | 거의 0에 가까움 (세라믹 접촉면) | 저온-중온 (저온 상태의 제철소 표면) | 높음(고온에서의 강철 마모) |
| PSD 제어 | 훌륭함 (조정 가능한 분류기) | 보통 (화면 기반 분리) | 불량 (집적화로 인해 분포가 왜곡됨) |
| 입자 형태학 | 각진 형태에서 반구형으로 | 불규칙적이고 종종 층상 골절 | 불규칙적이며, 종종 길쭉하다 |
| 톤당 운영 비용 | 높은 (압축 가스 에너지) | 중고도 (액체질소 소비량) | 낮음 (단, 제품 품질에 따라 적용 가능성이 제한됨) |
| ~에 가장 적합함 | 의료, 복합재료, 코팅 (D50 <15 µm) | SLS 3D 프린팅용 분말 (D50 40-90 µm) | 산업용 등급의 비중요 용도에만 사용 가능 |
유동층 제트 밀에서 PEEK의 작동 매개변수
PEEK는 밀도가 훨씬 낮기 때문에(알루미나의 경우 2.7 g/cm³에 비해 1.26~1.32 g/cm³) 제트 밀에서 광물 재료와는 다른 거동을 보입니다. 또한 PEEK는 충분한 충돌 에너지가 가해질 때까지 파괴에 저항하는 높은 인성을 가지고 있습니다. 다음 매개변수 범위는 표준 유동층 제트 밀에서 PEEK의 초기 분쇄 값입니다. 사용하시는 특정 등급의 PEEK에 대해서는 시험 분쇄를 통해 확인하시기 바랍니다.
| 매개변수 | PEEK의 일반적인 범위 | 제품에 미치는 영향 | 메모 |
| 연삭 가스 압력 | 5-8 바 | 압력이 높을수록 입자 충돌 속도가 증가하는데, 이는 강도가 높은 고분자 소재에 매우 중요합니다. 5bar 미만의 압력에서는 PEEK가 효율적으로 파괴되지 않습니다. | 6bar에서 시작하여 PSD 결과에 따라 조정하십시오. |
| 분류기 휠 속도 | 2,000~8,000 rpm (제조기 크기에 따라 다름) | 기본 D50 제어. 속도가 높을수록 더 미세한 결과물이 나옵니다. | 500rpm씩 증가시키면서 각 변화 후 샘플링하여 PSD를 측정합니다. |
| 이송 속도 | 낮음~중간 (동일한 제분소 규모의 광물 투입량보다 훨씬 낮음) | 공급 속도가 높을수록 입자 농도가 증가하고 절단점이 약간 높아집니다. PEEK 공급 속도는 광물 공급 속도 대비 40~60%여야 합니다. | 제어식 진동 피더 또는 스크류 피더를 사용하십시오. 불규칙한 이송 속도는 입자 크기 분포(PSD)를 넓힙니다. |
| 가스형 | 건조 압축 공기(표준); 질소(의료/항공우주 등급) | 질소는 연삭 조건에서 고분자 표면의 산화를 방지합니다. 의료용 등급 용도에 필수적입니다. | 가스 이슬점을 모니터링하십시오. 습기는 미세한 PEEK 분말의 정전기적 응집을 유발합니다. |
| 사료 크기 | 일반적으로 3mm 미만의 펠릿 또는 사전 과립화된 PEEK | 입자가 굵은 원료는 분쇄 부하를 증가시키고, 너무 가는 원료는 공급 시스템에 막힘 현상을 일으킬 수 있습니다. | 큰 알갱이를 사용할 경우 1~3mm 크기로 미리 분쇄하십시오. |
생산 적용 분야: 제트 밀링 PEEK의 장점
신청서 1
척추 임플란트 제조용 PEEK 미세 분말 — D50 3.5 μm, 금속 오염 제로
요구 사항PEEK 척추체 유합 케이지를 생산하는 의료기기 제조업체는 뼈 성장을 촉진하는 다공성 지지체 구조를 만드는 데 사용되는 고분자 소결 공정에 필요한 미세 PEEK 분말을 필요로 했습니다. 사양은 D50 3-5μm, D97 12μm 미만, 철 함량 0.5ppm 미만으로, 임플란트 등급 티타늄 분말에 요구되는 것과 동일한 오염 수준이었습니다. 기존 공급업체는 핀 밀을 사용했는데, 철 함량이 2-4ppm으로 지속적으로 사양을 충족하지 못했습니다.
해결책EPIC Powder Machinery는 밀폐형 질소 순환 시스템에서 작동하는 완전 세라믹 접촉면(ZrO2 분류 휠 및 하우징 라이너, Al2O3 노즐 인서트)을 갖춘 유동층 제트 밀을 구성했습니다. 질소 순도는 99.9%로 유지되었습니다. 분쇄 압력은 6.5 bar로 설정되었고, 분류기 회전 속도는 D50 3.5 μm 목표 크기를 기준으로 5,800 rpm으로 설정되었습니다.
결과
디50: 3.4μm, D97 11.2μm — 모든 생산 배치에서 규격 범위 내에 있음
철 오염: ICP-MS 분석 결과 0.15ppm 미만으로, 핀밀 공정보다 10~20배 낮은 수치를 보였습니다.
폴리머 무결성: DSC(시차주사열량측정법) 분석 결과, 기준이 되는 분쇄되지 않은 PEEK와 비교했을 때 융점이나 결정성에 변화가 없었으며, 열분해가 일어나지 않았음을 확인했습니다.
규제 관련 문서: 원료 PEEK 펠릿 배치부터 완제품 분말 로트까지 완벽한 자재 추적성 확보; 모든 선적물에 PSD, ICP-MS 및 DSC 분석 결과를 포함한 COA 제공
신청서 2
항공우주용 탄소섬유 프리프레그 PEEK 복합 분말 — D50 8 μm
요구 사항
항공우주 복합재 제조업체는 항공기 구조 부품용 PEEK/탄소 섬유 프리프레그를 개발하고 있었습니다. 미세한 PEEK 분말을 탄소 섬유 다발에 분산시킨 후 압축 성형을 진행하는데, 이 과정에서 분말이 녹아 매트릭스를 형성합니다. PEEK 분말의 입자 크기가 작을수록 섬유 표면의 균일성이 향상되고 압축 성형된 라미네이트의 기공 함량이 감소합니다. 목표는 D50 6~10μm, D97 25μm 미만이었습니다. 이전의 기계적 분쇄 시도에서는 D97이 45μm를 초과하고 눈에 띄는 응집체가 생성되었습니다.
해결책 건조 압축 공기(항공우주 등급 PEEK는 질소 분위기가 필요하지 않음)를 사용하는 유동층 제트 밀로, 분류기는 3,400rpm으로 설정하고 분쇄 압력은 7bar로 설정했습니다.
결과
디50: 8.1μm, D97 23μm — 사양을 여유 있게 충족함
집합체: 30μm 이상에서는 현미경으로 관찰되는 입자가 없었으므로, 기계적 분쇄를 부적합하게 만들었던 문제가 해결되었습니다.
복합 공극 내용: 기계적 분쇄 PEEK 분말을 사용했을 때 1.8%였던 비중이 압축 시험에서 0.6%로 감소했으며, 이는 항공우주 분야의 요구 사항인 1% 미만에 부합합니다.
처리량: 중간 크기 분쇄기에서 시간당 12kg 생산 가능 - 시범 생산에 충분한 양
제트 밀링에 적합한 기타 고성능 폴리머
PEEK는 제트 밀링에 가장 흔히 사용되는 고성능 폴리머이지만, 동일한 원리가 더 광범위한 엔지니어링 폴리머 제품군에도 적용됩니다. 이들 모두의 핵심적인 특징은 강인하고 열에 민감하며 금속 오염 및 열 분해가 허용되지 않는 응용 분야에 사용된다는 것입니다.
| 중합체 | 우려 완화 | 일반적인 제트 밀 D50 타겟 | 주요 응용 분야 |
| PTFE | 일반적인 방법으로는 녹지 않지만 19°C 이상의 온도에서 응력을 받으면 크리프 현상이 발생합니다. 상온에서 분쇄하면 크리프 및 응집 현상이 발생합니다. | 1-5μm | 윤활유 첨가제, 논스틱 코팅, 의료용 밀봉재 |
| 폴리이미드(PI) | 높은 유리전이온도(250~400°C)를 지닌 이 소재는 PEEK보다 민감도는 낮지만, 미세한 입자 크기를 얻기 위해 냉간 분쇄를 하면 여전히 유리합니다. | 2-8μm | 항공우주용 필름, 유연 회로, 고온 부싱 |
| PPS(폴리페닐렌 설파이드) | Tg 85-90°C — 상온 이상에서 분쇄하면 상당한 응집이 발생합니다. | 3-10μm | 자동차, 내화학성 부품, 전자제품 |
| 피크 | PEEK와 유사하게 Tg는 약 165°C이며, 더 빠른 결정화 속도가 필요한 곳에 사용됩니다. | 2-8μm | 항공우주 복합재료, 3D 프린팅, 임플란트 |
| UHMWPE | 연화점이 매우 낮아 마찰열만으로도 표면 용접이 발생하므로 냉각 가스 또는 극저온 보조가 필요합니다. | 5-15μm | 정형외과용 임플란트, 마모 부품, 방탄 보호구 |
| PEEK 또는 다른 고성능 폴리머를 가공하시나요? EPIC Powder Machinery의 유동층 제트 밀은 PEEK, PTFE, PI, PPS 및 기타 엔지니어링 폴리머에 맞게 구성되어 있습니다. 고객 소재에 대한 무료 시험 분쇄 서비스를 제공하며, 목표 D50 및 D97 값을 지정해 주시면 입자 크기 분포(PSD) 데이터, 오염 분석 결과 및 공정 매개변수 권장 사항을 제공해 드립니다. 의료 및 항공우주 등급의 경우, 세라믹 접촉면을 사용하여 질소 분위기 하에서 분쇄할 수 있으며, 모든 소재 추적성 문서를 제공합니다. 소재, 목표 PSD 및 적용 분야를 알려주시면 최적의 구성을 설계해 드립니다. 무료 테스트 분쇄를 신청하세요: www.jet-mills.com/contact 당사의 폴리머 제트 밀 제품군을 살펴보십시오: www.jet-mills.com |
자주 묻는 질문
제트 밀링으로 PEEK를 가공했을 때 달성 가능한 D50 값은 얼마이며, 실질적인 하한값이 존재할까요?
표준 조건에서 PEEK를 제트 밀링할 때 실질적인 최소 입자 크기는 D50 약 1~2μm입니다. 이 크기보다 작아지면 PEEK 분말은 분류기 영역에서 정전기적 응집 현상이 심해집니다. 미세한 고분자 입자는 표면 전하를 띠고 있으며, 비표면적이 클수록 분류기 공기 흐름으로 분리할 수 있는 힘보다 서로 강하게 끌어당깁니다. 일부 제조업체는 정전기 방지 첨가제나 가스 흐름의 습도 조절을 통해 1μm 미만으로 크기를 줄이려 하지만, 이는 공정의 복잡성을 증가시킵니다. 대부분의 실제 응용 분야에서 달성 가능한 범위는 D50 1.5~15μm이며, D97은 일반적으로 D50의 3~4배입니다. 레이저 소결에 필요한 더 굵은 PEEK 분말(D50 40~90μm)의 경우, 제트 밀링은 적합한 기술이 아니며 극저온 분쇄 또는 용해-침전법이 더 적합하고 비용 효율적입니다.
제트 밀링은 PEEK의 분자량이나 결정성을 변화시키나요?
정확하게 제어된 작동 매개변수에서는 분자량 변화가 발생하지 않으며, 이는 두 가지 표준 특성 분석을 통해 확인되었습니다. DSC(시차 주사 열량계)는 분말의 융점과 결정성을 측정합니다. 분쇄 과정에서 열 분해가 발생하면 융점 피크가 이동하거나 넓어지고 결정성이 변합니다. GPC(겔 투과 크로마토그래피)는 분자량 분포를 측정합니다. 열 또는 기계적 분해로 인한 사슬 절단은 분자량이 낮은 쪽으로 이동하는 것으로 나타납니다. 적절한 분쇄 압력과 온도에서 제트 밀링된 PEEK는 분쇄되지 않은 수지 기준과 동일한 DSC 및 GPC 결과를 일관되게 보여줍니다. 분쇄 압력이 너무 높거나(과도한 충격 에너지) 질소 회로에 수분이 유입되면(PEEK의 에스테르 결합 가수분해) 분자량 변화의 위험이 발생할 수 있습니다. 의료용 등급 응용 분야에서는 첫 번째 생산 로트에 대해 DSC를 사용하여 검증하는 것이 표준 절차입니다.
PEEK 제트 밀링 시 압축 공기 대신 질소를 사용해야 하는 경우는 언제입니까?
질소는 두 가지 경우에 필요합니다. 첫째, 의료 및 임플란트 응용 분야의 경우입니다. 분쇄 과정에서 PEEK 표면의 미량 산화조차도 생체 적합성에 영향을 미칠 수 있습니다. 질소는 분쇄 분위기에서 산소를 완전히 제거하여 폴리머 표면 화학의 산화적 변형을 방지합니다. 둘째, PEEK 분말이 특정 복합재 응고 공정이나 표면 기능화 단계와 같이 산소에 민감한 후처리 공정에 사용되는 모든 응용 분야입니다. 압축 공기는 항공우주 구조 복합재, 마찰 첨가제 및 표면 산화가 기능에 영향을 미치지 않는 일반 산업 응용 분야에 적합합니다. 공기와 질소의 운영 비용 차이는 연속 생산에서 상당합니다. 질소는 현장 생산 또는 대량 공급이 필요하며, 폐쇄 루프 질소 시스템은 추가 자본 비용을 발생시킵니다. 질소는 응용 분야 사양에 따라 필요한 경우에만 사용해야 하며, 기본적으로 사용해서는 안 됩니다.
제트 밀링으로 제조된 PEEK의 입자 형태는 극저온 분쇄로 제조된 PEEK와 어떻게 다른가?
극저온 분쇄는 분쇄 단계 전에 액체 질소를 사용하여 PEEK를 유리 전이 온도 이하로 냉각함으로써 PEEK를 취성화합니다. 극저온에서 PEEK의 비정질 영역은 점탄성을 잃고 취성이 강해져 세라믹처럼 파손됩니다. PEEK의 극저온 분쇄는 일반적으로 불규칙한 층상 입자를 생성하는데, 이는 PEEK가 취성일 때 반결정질 층상 구조의 평면을 따라 쪼개지는 경향이 있기 때문입니다. 제트 밀링은 고속 충격에 의해 파괴가 일어나므로 보다 등축형의 각진 입자를 생성합니다. 두 공정 모두 용해-침전법으로 얻을 수 있는 구형 입자는 생성하지 못합니다. 입자 형태는 분말 유동성이 중요한 응용 분야에서 중요합니다. 예를 들어 SLS 3D 프린팅은 분말층에서 더 균일하게 흐르고 충진되는 둥근 입자를 선호합니다. 복합재 함침 및 의료 응용 분야에서는 제트 밀링으로 생성된 각진 입자가 허용되며, 경우에 따라 표면 거칠기가 높아 접착력이 향상되기 때문에 선호되기도 합니다.
EPIC Powder Machinery의 제트 밀은 PEEK 외에 다른 고성능 폴리머도 가공할 수 있습니까?
네. EPIC Powder의 유동층 제트 밀은 PTFE, 폴리이미드(PI), PPS, PEKK, UHMWPE 및 기타 여러 엔지니어링 폴리머에 사용되어 왔습니다. 폴리머 종류에 따른 설정 조정은 주로 분쇄 압력(PTFE는 파괴 거동이 매우 다르기 때문에 PEEK보다 낮은 압력이 필요함), 질소 분위기(의료용 PEEK와 같이 산화 방지를 위해 PTFE 및 UHMWPE에 필요함), 그리고 분류기 속도(목표 D50 및 폴리머 밀도에 따라 달라짐)에서 이루어집니다. 연화점이 극히 낮은 UHMWPE의 경우, 제트 밀 투입 전 공급 원료를 약하게 예냉하는 것이 도움이 될 수 있습니다. 당사는 장비 사양을 결정하기 전에 각 폴리머 등급에 대한 시험 분쇄를 제공합니다. 폴리머 분쇄 특성은 광물 분쇄보다 동일한 기본 재료라도 등급별로 변동성이 크기 때문에 특정 수지에 대한 시험 분쇄가 생산 매개변수 설정을 확정하는 가장 신뢰할 수 있는 방법입니다.
에픽 파우더
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— 제이슨 왕, 엔지니어