PEEK材料成型解决方案

PEEK模塑成型的5个关键因素是什么?

嵌件成型 PEEK 注塑

PEEK成型工艺的5个因素

您是第一次尝试PEEK注塑成型吗?您是否尝试过PEEK注塑成型但遇到了一些问题?本文将探讨注塑成型工艺中的五个关键因素,帮助您避免在PEEK聚合物注塑成型过程中出现故障,并充分发挥这种高性能聚合物的潜力。

 

 

设备:标准注塑机

PEEK 可以使用大多数知名注塑机供应商提供的标准注塑机进行成型。根据您要成型的 PEEK 等级,注塑机料筒的加工温度通常在 350°C 至 400°C (662°F 至 752°F) 之间。大多数配备料筒加热器的标准注塑机无需改造即可达到这些温度。如果需要改造,通常是更换加热带或热电偶/控制器。我们建议您使用陶瓷加热带,因为它们能提供最稳定的加工性能。此外,建议使用料筒隔热毯,它们可以起到隔热作用,从而节省能源成本。通用螺杆即可满足要求。应避免使用铜和铜合金(与熔体接触)。所有金属部件都应光滑且高度抛光,以防止卡料。

 

PEEK聚合物干燥的重要性

PEEK颗粒通常以干燥状态供应,但可能会吸收空气中的水分。我们的产品资料中提供了一些干燥指导。简而言之,我们建议将颗粒放在托盘上,置于循环烘箱中,在150°C-160°C (302°F-320°F)下干燥2-3小时,或者进行过夜干燥。目标是将残余水分含量降低至0.02%以下。也可以使用除湿干燥机或吸附式干燥机,但必须能够将露点或饱和温度维持在-40℃ (-40°F)。

 

清洁至关重要

加工PEEK时应避免任何污染。大多数其他聚合物在PEEK的加工温度下都会降解,因此必须确保干燥箱、料斗、注塑机以及任何其他用于盛放流道或零件的容器都干净。在开始注塑PEEK之前,请拔出螺杆,并彻底清洁和刷洗料筒和螺杆。检查料斗中是否有堵塞物。再生料可能造成严重的污染,我们建议您使用专用设备进行PEEK材料的再生。注塑过程中产生的任何污染物都会在最终部件中显示为黑色斑点。

 

尽可能使用最大的大门

PEEK 需要较大的浇口。浇口尺寸取决于零件体积、型腔数量和零件几何形状。PEEK 是一种半结晶聚合物,与非晶态热塑性塑料相比,其收缩率要高得多。此外,与低温加工聚合物相比,从较高的加工温度冷却到室温会导致更大的收缩。使用尽可能大的浇口可以确保零件完全填充。在 Victrex,我们有一条通用规则,称为零件最大截面厚度的三分之二规则。根据您要成型的 PEEK 等级,未填充 PEEK 的最小浇口尺寸可能为 1 毫米(0.04 英寸),而复合材料的最小浇口尺寸可能为 2 毫米(0.08 英寸)。最常用的浇口设计包括凸耳式浇口、侧浇口或扇形浇口。对于壁很薄或较小的零件,可以考虑使用潜水式浇口或隧道式浇口,但这些浇口在成型较大零件时容易发生冻结现象。

 

良好的温度控制

模具温度对于获得能够充分发挥PEEK独特性能的半结晶部件至关重要。让我们来看一些成型不当的部件。

图中棕色部分为非晶态PEEK,米色部分为半结晶态PEEK。为了成功注塑成型PEEK及其化合物,需要将模具温度维持在170°C至200°C(170°F至392°F)之间,以避免淬冷导致材料变为非晶态,具体温度取决于注塑材料的牌号。需要注意的是,这不仅指模具的设定温度,还指模具的表面温度。对于较小的零件,可以使用电加热器;对于较大的注塑尺寸或带有大/深型芯的模具,可以使用带有独立流路的油加热器。建议在模具和注塑机模板之间使用隔热板,并在模具内填充隔热材料,以确保模具温度分布均匀。

总而言之,还有许多其他因素会影响 PEEK 成型的成功,但以上概述的五点可以很好地介绍在开始 PEEK 成型时需要考虑的重要因素。

  1. 标准成型设备可用于PEEK的成型。
  2. 在开始成型过程之前,请将PEEK颗粒充分干燥。
  3. 保持生产过程清洁——任何污染都可能在成型过程中造成问题。
  4. 使用大浇口可以充分填充模具并装填组件。
  5. 严格控制模具温度,以确保获得半结晶的PEEK部件。

作者简介:卡琳·伯格是一位材料科学家,在威格斯公司工作了14年。她拥有研发和技术服务方面的经验,并乐于担任技术服务团队的一员,与客户合作解决他们的问题,并在设计、加工和制造方面提供支持。  电子邮件: cburger@victrex.com ;电话:+(44) 1253 897700。了解更多信息,请访问www.victrex.com

 

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