Victrex® PEEK(TM) Polymer ermöglicht einzigartiges Ein-Teil-Design für neuen Kühlmantel

(PresseBox) (Hofheim/Ts., ) Die neue, beschleunigerbasierte Spallations-Neutronenquelle (SNS) des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ist eine Anlage, die die weltweit intensivsten gepulsten Neutronenstrahlen für wissenschaftliche Forschung und industrielle Entwicklung liefert.

Bei der Entwicklung eines verbesserten Kühlmantels für die Aluminiumnitrid- Plasmakammer, in der die Ionen für die SNS erzeugt werden, wählte das ORNL anstelle von Polycarbonat Halbzeuge von Ensinger Inc. aus extrudiertem TECAPEEK(TM) , welches aus VICTREX® PEEK(TM) Polymer hergestellt wird.

Ausschlaggebend für diese Entscheidung waren die Dimensionsstabilität des Materials unter Druck, die geringen Hochfrequenz- Verluste und die präzise Bearbeitbarkeit, die eine neue Designlösung aus einem Teil ermöglichte.

Die Plasmakammer mit der HFgesteuerten Multicusp-Ionenquelle hat einen Durchmesser von ca. 76 mm und eine Länge von ca. 178 mm. Die erzeugten Ionen werden zu einem gepulsten Strahl geformt und auf sehr hohe Geschwindigkeit beschleunigt, wobei hohe Temperaturen entstehen. "Die nominale Wärmebelastung der Plasmakammer durch das Plasma beträgt 3kW und muss heruntergekühlt werden", erklärt Dr. Robert Welton vom ORNL. "Aufgabe des Kühlmantels ist es, die Plasmakammer durch äußere Durchleitung von Wasser zu kühlen."

Der ursprüngliche Kühlmantel war aus einem Polycarbonatmaterial gefertigt und bestand aus zwei Teilen. Aufgrund von Rissbildung und hohen Toleranzen erwies es sich jedoch als untauglich; der Werkstoff konnte die Anforderungen der Anwendung somit nicht erfüllen. Darüber hinaus verursachte die ausgiebige mechanische Bearbeitung zur Herstellung der beiden Teile eine enorme Eigenspannung.

In Absprache mit dem Vertriebshändler AIN Plastics, einem Unternehmensbereich von ThyssenKrupp, bot Ensinger dem ORNL für den Kühlmantel eine Ein-Teil-Designlösung aus VICTREX PEEK Polymer an.

"Das ORNL zeigte sich zunächst skeptisch", so Timothy Mercurio, Southeast Sales and Marketing Manager bei AIN. "Angesichts der Gesamtkomplexität der zu kombinierenden Teile glaubte man nicht an die Machbarkeit. Aber wir wussten, dass wir mit VICTREX PEEK Polymer das richtige Material und mit American Industrial Plastics (AIP) in Daytona Beach (Florida) den richtigen Verarbeiter hatten. Mithilfe der Zerspanungsfertigkeiten von AIP konnten wir mit VICTREX PEEK Polymer einen Kühlmantel aus einem Stück für einen problemlosen Einsatz entwerfen. Der neu entwickelte Kühlmantel wurde von AIP mit höchster Präzision bearbeitet und wies Toleranzen von +/- 0,025 mm auf."

Im Hinblick auf die hohen Anforderungen der Anwendung bot VICTREX PEEK Polymer eine Vielzahl wesentlicher Eigenschaften: geringe Wärmeleitfähigkeit, um zu verhindern, dass die Ionen hohe Temperaturen erreichen, Strahlungsbeständigkeit, weil Röntgenstrahlen vorhanden sind, chemische Beständigkeit, um eine Hydrolyse zu verhindern, und elektrische Eigenschaften aufgrund geringer HF-Verluste.

Für viele Forschungsprobleme eignen sich gepulste Neutronenstrahlen besser als eine konstante Neutronenquelle. Die Neutronenintensität der von der SNS erzeugten Pulse ist um ein 20- bis 100faches höher als die der besten konstanten Quellen. "Ebenso wie wir bei hellem Licht kleine Schrift besser lesen können als bei gedämmtem Licht, erhalten Forscher mit der SNS genauere Momentaufnahmen selbst kleinster Proben physikalischer und biologischer Stoffe", so Welton. "Was viele nicht wissen: Die Forschung im Bereich der Neutronenstreuung hat sehr viel mit unserem täglichen Leben zu tun. Alltägliche Dinge wie Arzneimittel, Lebensmittel, Elektronik, Autos und Flugzeuge konnten durch dieses Forschungsgebiet bereits verbessert werden."

"AIP hat einen unschätzbaren Beitrag zu einem der komplexesten, feinstbearbeiteten Teile geleistet, die ich je gesehen habe", fügt Mercurio hinzu. "Die dahinter stehende Teamarbeit war herausragend. Ohne das Material und technische Knowhow von Victrex, Ensinger und AIP hätten wir die vom ORNL gestellten Probleme und Herausforderungen nicht lösen können.

Weitere Informationen finden Sie auf der Victrex-Website unter www.victrex.com.

Über die SNS im Oak Ridge National Laboratory

Die SNS-Anlage im Oak Ridge National Laboratory in Oak Ridge (Tennessee) wurde in Partnerschaft von sechs nationalen Labors des Energieministeriums eingerichtet und aufgebaut. Es handelt sich um eine offene Einrichtung, die von Wissenschaftlern und Ingenieuren von Universitäten, aus der Industrie und von staatlichen Laboren aus den USA und dem Ausland genutzt werden kann. Weitere Informationen erhalten Sie unter http://neutrons.ornl.gov

Über Ensinger Inc.

Ensinger stellt Halbzeuge und Fertigteile aus technischen Thermoplasten her und bietet die Verarbeitung verschiedenster Hochleistungspolymere durch Extrudieren, Pressen oder Spritzgießen an. Das Fachpersonal von Ensinger ist darauf spezialisiert, den optimalen Werkstoff mit der am besten geeigneten Herstellungsmethode zu kombinieren, um Ingenieuren funktionstüchtige und kostengünstige Designlösungen liefern zu können. TECAPEEK ist eine Marke von Ensinger Inc. Weitere Informationen über Ensinger Inc. erhalten Sie unter www.ensinger-online.com.

Über AIN Plastics

AIN Plastics, ein Unternehmensbereich der ThyssenKrupp Materials NA, Inc., ist führender Lieferant und Hersteller eines kompletten Sortiments industrieller Kunststoffformteile. Das Unternehmen ist auf technische Kunststoffe für Verarbeiter und OEMs spezialisiert. Weitere Informationen erhalten Sie unter www.ainplastics.com.

Victrex Europa GmbH

Victrex plc mit Hauptsitz in Großbritannien ist weltweit führender Hersteller von leistungsstarken Materialien, zu denen auch das VICTREX® PEEK(TM) Polymer, APTIV(TM) Folie und VICOTE® Beschichtungen zählen. Die Werkstoffe von Victrex gehören zu den weltweit leistungsstärksten Materialien mit verschiedenen hervorragenden Eigenschaften, mit deren Hilfe Hersteller und Endkunden Kosten deutlich senken, noch höhere Leistungen erzielen und innovative Produkte entwickeln können. Die gesamte Materialherstellung bei Victrex erfolgt gemäß der Victrex-Zertifizierung nach ISO 9001. VICTREX® ist eine eingetragene Marke der Victrex Manufacturing Limited in den USA, der Europäischen Union und in anderen Ländern. PEEK(TM) , APTIV(TM) , PEEK-ESD(TM) , HT(TM) , WG(TM) und ST(TM) sind Marken von Victrex plc. VICOTE® ist eine eingetragene Marke von Victrex plc. in den USA, der Europäischen Union und in anderen Ländern.

Diese Pressemitteilungen könnten Sie auch interessieren

News abonnieren

Mit dem Aboservice der PresseBox, erhalten Sie tagesaktuell und zu einer gewünschten Zeit, relevante Presseinformationen aus Themengebieten, die für Sie interessant sind. Für die Zusendung der gewünschten Pressemeldungen, geben Sie bitte Ihre E-Mail-Adresse ein.

Es ist ein Fehler aufgetreten!

Vielen Dank! Sie erhalten in Kürze eine Bestätigungsemail.


Ich möchte die kostenlose Pressemail abonnieren und habe die Bedingungen hierzu gelesen und akzeptiert.