Équipement : Machines de moulage par injection standard

Le PEEK peut être moulé sur les presses à injecter standard fournies par la plupart des grands fabricants. Selon la qualité du PEEK utilisé, la température de transformation dans le cylindre de la presse se situera entre 350 °C et 400 °C (662 °F et 752 °F). Ces températures sont généralement atteintes sur la plupart des presses à injecter standard équipées de résistances chauffantes, sans modification. Si des modifications sont nécessaires, elles concernent généralement les résistances chauffantes ou les thermocouples/régulateurs. Nous recommandons l'utilisation de résistances chauffantes en céramique pour une transformation plus homogène. L'utilisation de couvertures isolantes pour le cylindre est également conseillée pour l'isolation thermique, permettant ainsi des économies d'énergie. Une vis standard convient parfaitement. Le cuivre et ses alliages sont à proscrire (au contact du métal en fusion). Toutes les pièces métalliques doivent être lisses et polies pour éviter tout blocage.

L'importance du séchage du polymère PEEK

Les granulés de PEEK sont livrés nominalement secs, mais peuvent absorber l'humidité ambiante. Notre documentation fournit des recommandations concernant le séchage. En résumé, nous suggérons de sécher les granulés sur des plateaux dans des étuves à circulation d'air pendant 2 à 3 heures à une température de 150 à 160 °C (302 à 320 °F) ou, alternativement, de les sécher pendant une nuit. L'objectif est de réduire la teneur en humidité résiduelle à moins de 0,02 %. Des déshumidificateurs ou des séchoirs à dessiccation peuvent également être utilisés et doivent être capables de maintenir un point de rosée ou une température de saturation de -40 °C (-40 °F).

La propreté est essentielle.

Toute contamination doit être évitée lors de la transformation du PEEK. La plupart des autres polymères se dégradent aux températures de transformation du PEEK ; il est donc impératif de nettoyer soigneusement les fours de séchage, les trémies, les presses à injecter et tout autre récipient contenant les canaux d'alimentation ou les pièces. Avant de commencer le moulage du PEEK, retirez les vis et nettoyez et brossez soigneusement le cylindre et la vis. Vérifiez l'absence de blocages dans les trémies. Le broyage peut être une source importante de contamination ; nous vous recommandons d'utiliser un équipement dédié au broyage du PEEK. Toute contamination lors du processus de moulage par injection se traduira par des points noirs dans votre pièce finale.

Utilisez les plus grands portails possibles

Le PEEK nécessite des points d'injection larges. La taille de ces points dépend du volume de la pièce, du nombre de cavités et de sa géométrie. Le PEEK est un polymère semi-cristallin et présente un retrait bien plus important qu'un thermoplastique amorphe. De plus, le refroidissement depuis une température de transformation élevée jusqu'à la température ambiante entraîne un retrait plus important que pour les polymères transformés à basse température. Utiliser les points d'injection les plus larges possibles permet d'optimiser le remplissage de votre pièce. Chez Victrex, nous appliquons la règle générale des 2/3 de l'épaisseur maximale de la section de votre pièce. Selon la qualité du PEEK que vous moulez, cette épaisseur minimale peut être de 1 mm (0,04 pouce) pour le PEEK non chargé et de 2 mm (0,08 pouce) pour les composés. Les points d'injection de type languette, latéral ou en éventail sont les plus courants. Les points d'injection sous-marins ou en tunnel peuvent être envisagés pour les parois très fines ou les petites pièces, mais ont tendance à provoquer un gel lors du moulage de pièces plus grandes.

Bonne régulation de la température

La température du moule est cruciale pour obtenir une pièce semi-cristalline qui exploite pleinement les propriétés uniques du PEEK. Examinons quelques pièces mal moulées.

Les parties brunes correspondent au PEEK amorphe et les parties beiges au PEEK semi-cristallin. Pour mouler correctement le PEEK et ses composés, il est essentiel de maintenir la température du moule entre 170 °C et 200 °C (170 °F et 392 °F) afin d'éviter un refroidissement brutal et le passage à l'état amorphe. Cette température dépend de la nuance de PEEK utilisée. Il est important de noter qu'il s'agit non seulement de la température de consigne du moule, mais également de la température de sa surface. On peut y parvenir à l'aide de résistances électriques pour les petites pièces et de résistances à bain d'huile avec circuits de refroidissement isolés pour les pièces de plus grande taille ou les moules à noyaux profonds. Il est recommandé d'utiliser des panneaux isolants entre le moule et le plateau de la machine, ainsi que de garnir le moule d'isolant thermique pour assurer une répartition uniforme de la température.

En résumé, de nombreux autres facteurs entrent en jeu dans la réussite du moulage du PEEK, mais les cinq mentionnés ci-dessus constituent une bonne introduction aux éléments importants à prendre en compte lorsqu'on débute le moulage du PEEK.

1. L'équipement de moulage standard peut être utilisé pour mouler le PEEK.
2. Séchez soigneusement vos granulés de PEEK avant de commencer votre processus de moulage.
3. Veillez à maintenir un processus propre – toute contamination peut engendrer des problèmes lors du moulage.
4. Utilisez de grandes vannes pour remplir correctement votre moule et compacter votre composant.
5. Il est essentiel de bien contrôler la température du moule pour garantir des composants en PEEK semi-cristallins.

À PROPOS DE L'AUTEURE : Carin Burger est une spécialiste des matériaux qui travaille chez Victrex depuis 14 ans. Elle possède une expérience en R&D et en services techniques et apprécie son travail au sein de l'équipe des services techniques, où elle collabore avec les clients pour résoudre leurs problèmes et leur apporte un soutien en matière de conception, de traitement et de fabrication.   Courriel : cburger@victrex.com ; Téléphone : +44 1253 897700. Pour en savoir plus, consultez le site www.victrex.com .