¿Quiénes son los principales actores en los materiales compuestos de CF PEEK?

Una sola declaración de Tesla sobre su robot humanoide ha convertido los materiales de fibra de carbono y PEEK en un tema candente. Los expertos de la industria creen que los materiales compuestos termoplásticos de alto rendimiento reforzados con fibra de carbono y poliéter éter cetona (PEEK) serán los materiales principales para los futuros robots humanoides.

Además, los materiales compuestos CF PEEK han sido el foco de investigación en los últimos años. Si se logran avances en este tipo de material compuesto, se espera que juegue un papel significativo en los campos médicos de vanguardia, especialmente brindando nuevas esperanzas en implantes ortopédicos.

Ventajas de los materiales compuestos CF/PEEK

Comparado con las aleaciones de aluminio y el acero inoxidable tradicionales, la densidad de la aleación de aluminio es de 2.8g/cm3, la del acero inoxidable es de 7.3g/cm3, y la densidad del material compuesto CF continuo de PEEK es de 1.51g/cm³. Es ligero pero tiene alta resistencia, y algunas propiedades del CF-PEEK han superado al acero inoxidable. Además, la PEEK reforzada con fibra de carbono continua tiene una buena translucidez a los rayos X, lo que hace que las cirugías clínicas sean más intuitivas y seguras. Los materiales reforzados con fibra de carbono no tienen la sensación fría del metal, lo que hace que los cirujanos se sientan más cómodos durante la cirugía.

Comparado con los materiales tradicionales de fibra de carbono modificados con polvo, las características de alta resistencia y módulo de elasticidad de la fibra de carbono otorgan a los materiales compuestos PEEK-CF una alta resistencia, alto módulo de elasticidad y resistencia a la deformación. La resistencia mecánica se incrementa al menos tres veces, el módulo también se incrementa al menos tres veces, con una mejor estabilidad dimensional y resistencia a la deformación.

Con materiales compuestos de tan alta calidad, ¿en qué empresas están involucradas actualmente?

Actualmente, la tecnología de producción CF/PEEK está dominada solo por algunas empresas como Toray de Japón, TenCate de los Países Bajos (adquirida por Toray), Victrex del Reino Unido, ARKPEEK, etc., utilizadas principalmente en la industria aeroespacial y otros campos de vanguardia, con un significado estratégico importante y un amplio espacio de mercado. La investigación y desarrollo de CF/PEEK en China se concentra principalmente en universidades, institutos de investigación y algunas empresas. Aparte de las siguientes dos empresas, la producción industrial aún no se ha realizado.

Actualmente, solo dos empresas en China pueden producir en masa materiales compuestos de PEEK de alta calidad

1, ZYPEEK

http://www.zypeek.cn

ZYPEEK se estableció en diciembre de 2006, centrándose en la investigación, producción y ventas de poliéter éter cetona (PEEK), con sus principales productos siendo PEEK a base de resina. Ha formado el sistema de productos existente de "dos categorías, tres marcas, seis series" con un total de 52 especificaciones. La capacidad de producción actual de la empresa es de 1000 toneladas de PEEK al año. En septiembre de 2023, Jilin China Research High Polymer Materials Co., Ltd. (China Research Co., Ltd.) solicitó una OPI en el Sci-Tech Innovation Board.

Se informa que en esta OPI, China Research Co., Ltd. planea recaudar 455 millones de yuanes para el proyecto de fábrica integral (Fase II) de producción anual de 5000 toneladas de productos de la serie de procesamiento profundo de poliéter éter cetona (PEEK), proyecto de centro de investigación y desarrollo de innovación y tecnología, proyecto de centro de investigación y desarrollo de materiales compuestos de poliéter éter cetona de fibra de carbono de Shanghái, y proyecto de capital de trabajo complementario.

2, PEEKChina

https://www.peekchina.com/

PEEKChina, conocida como ARKPEEK, se centra en la investigación de aplicaciones, producción y ventas de resinas plásticas de ingeniería especial de alto rendimiento y perfiles como PEEK, formando una cadena industrial completa con polimerización de resina de materia prima PEEK, granulación modificada, moldeo por extrusión continua de placas, varillas, tubos, y moldeo por inyección y mecanizado de piezas acabadas. Con el apoyo técnico de la Universidad de Jilin y la Universidad Donghua, ARKPEEK se compromete con la investigación de aplicaciones, producción y ventas de materiales compuestos termoplásticos de fibra de carbono continua CF/PEEK. La empresa ha desarrollado resinas especiales para materiales compuestos de PEEK-ARKPEEK-CF30® y ARKPEEK-MOD® utilizando su propio dispositivo de polimerización y fibra de carbono procesada con agentes de dimensionamiento de alta temperatura innovadores e independientes para producir materiales compuestos termoplásticos CF/PEEK con un rendimiento integral excelente.

Ahora veamos qué empresas internacionales también están produciendo tales productos.

1, EVONIK

https://www.evonik.com

Evonik, originaria de Alemania, es un grupo industrial innovador dedicado principalmente al desarrollo de tres industrias de alto rendimiento y prometedoras: química, energía y bienes raíces. El Grupo Industrial Evonik produce productos químicos especiales en China desde principios de la década de 1990 y ha establecido amplias relaciones comerciales con China incluso antes. Hoy, Evonik tiene más de 20 empresas en China, con bases de producción en docenas de ciudades en todo el país. Los productos de Evonik son de excelente calidad y diversidad, sirviendo a clientes en China y en todo el mundo.

2, Solvay

https://www.solvay.com

Solvay es un grupo químico multinacional con sede en Bruselas, la capital de Bélgica, fundado por el químico belga Ernest Solvay en 1863. Los productos del Grupo Solvay se utilizan ampliamente en diversas industrias, con el 90% de sus productos de venta clasificados entre los tres primeros del mundo.

3, Victrex

https://www.victrex.com

En 1978, Imperial Chemical Industries (ICI) del Reino Unido desarrolló por primera vez el PEEK. Solo tres años después, se lanzó el primer lote de polímeros PEEK comercializados, la serie "VICTREX PEEK" (incluidos productos con rellenos de vidrio y carbono). En 1993, Victrex adquirió el negocio de PEEK de ICI y comenzó a operar de manera independiente. Las resinas de la serie VICTREX® PEEKTM desarrolladas por Victrex se han convertido en el estándar de la industria. Esta serie de resinas cubre nueve categorías y cuarenta y nueve variedades, incluyendo resina pura, resina reforzada con compuestos y gránulos profundamente purificados. Además, Victrex ha desarrollado varios productos PEEK, como la serie de materiales especiales de revestimiento VICTREX® VICOTETM y la serie de películas PEEK VICTREX® APTIVTM, etc., con ventajas significativas en la integración vertical de la cadena industrial.

4, Toray

https://www.toray.com/

Toray, Japón, líder en el campo global de la fibra de carbono basada en PAN, no solo tiene una serie de fibras de carbono de alto rendimiento maduras, sino que también ha establecido un sistema completo de base de datos de materiales compuestos de fibra de carbono. Sus materiales compuestos de PEEK reforzados con fibra de carbono incluyen principalmente dos productos, Toray Cetex® TC1200 y Toray Cetex® TC1220. Toray Cetex® TC1200 es un material compuesto termoplástico de fibra de carbono reforzado de alta gama, que utiliza PEEK termoplástico semicristalino como matriz y tiene excelentes propiedades mecánicas.

5, TEIJIN

https://www.teijin.co.jp

Teijin Corporation informó el 12 de abril de 2023, que sus materiales basados en fibra de carbono reforzada y poliéter éter cetona (PEEK) Tenax tejidos termoplásticos (TPWF) y laminados compuestos termoplásticos Tenax (TPCL) han sido certificados por NCAMP (Centro Nacional para el Rendimiento de Materiales Avanzados) en Wichita, Kansas, EE. UU. Esta calificación hace que la tecnología de tejidos de fibra de carbono/PEEK y los materiales laminados reforzados estén disponibles para un rango más amplio de fabricantes de equipos originales, proveedores de primer y segundo nivel. Los fabricantes pueden utilizar la base de datos pública de NCAMP para demostrar la equivalencia y obtener la certificación de la FAA a costos más bajos que los materiales calificados en sí mismos.

6, Icotec AG

https://www.icotec-medical.com/

Icotec AG fue fundada en 1999 y es una empresa familiar de tamaño pequeño a mediano con sede en Altstätten, Suiza. Icotec ha desarrollado, fabricado y vendido implantes espinales no metálicos hechos de BlackArmor®. El material BlackArmor® patentado por Icotec está compuesto por fibras de carbono continuas combinadas con poliéter éter cetona (PEEK), utilizando la tecnología de moldeo por inyección de flujo de material compuesto (CFM) única de Icotec. El BlackArmor@Carbon/PEEK no metálico preparado por él tiene transparencia a los rayos X y características similares al hueso natural, dos características básicas optimizadas para el tratamiento postoperatorio de los pacientes.

7, TenCate

https://www.tencategeo.com/

La empresa holandesa TenCate siempre ha sido una gran defensora y desarrolladora de materiales compuestos termoplásticos reforzados con fibra continua. La empresa ha lanzado una serie de materiales al mercado, incluidos compuestos unidireccionales de fibra de carbono, fibra de vidrio y aramida reforzados con resinas de PEEK, PEI y PPS, vendidos bajo la marca TenCate Cetex®. En 2018, TenCate Advanced Composites Holdings (TACHD) fue adquirida por el Grupo Toray de Japón. El producto TenCate Cetex® TC1200 utiliza fibras de carbono estándar o de módulo medio o fibras de vidrio S-2. El contenido de poros de TenCate Cetex TC1200 es muy bajo (<1%). El ancho típico de la placa de carbono individual proporcionada es de 6 pulgadas (75 mm) estándar, y también está disponible un ancho opcional de 12 pulgadas (305 mm). Los anchos de corte de ranura estrecha para el procesamiento ATL se pueden obtener mediante corte longitudinal secundario.