設備：標準射出成形機

PEEKは、ほとんどの有名な機械サプライヤーが提供する標準的な射出成形機で成形できます。成形するPEEKのグレードに応じて、射出成形バレルの処理温度は350°C～400°C（662°F～752°F）の範囲になります。シリンダーヒーターを備えたほとんどの標準的な射出成形機では、改造なしでこれらの温度に到達できます。改造が必要な場合は、通常、ヒーターバンドまたはサーモカップル/コントローラーの改造が必要です。最も安定した処理が可能なセラミックヒーターバンドの使用をお勧めします。さらに、バレルブランケットは断熱性があり、エネルギーコストの節約にもつながるため、検討してください。汎用ネジが効果的です。銅および銅合金は溶融金属と接触しないようにする必要があります。金属部品はすべて、引っ掛かりを防ぐため、滑らかで高度に研磨されている必要があります。

PEEKポリマーの乾燥の重要性

PEEKペレットは名目上は乾燥した状態で供給されますが、大気中の水分を吸収する可能性があります。当社の資料には乾燥に関するガイドラインが記載されています。簡単に言うと、ペレットをトレーに載せ、循環式オーブンで150℃～160℃（302°F～320°F）で2～3時間乾燥させるか、あるいは一晩乾燥させることをお勧めします。残留水分含有量を0.02%未満に低減することが目標です。除湿式または乾燥剤式乾燥機も使用できますが、露点または飽和温度を-40℃（-40°F）に維持できる必要があります。

清潔さが鍵

PEEKの加工中は、いかなる汚染も避けなければなりません。他のほとんどのポリマーはPEEKの加工温度で劣化するため、乾燥炉、ホッパー、射出成形機、その他ランナーや部品を保管する容器を清潔な状態に保つことが不可欠です。PEEKの成形を開始する前に、スクリューを取り外し、バレルとスクリューを適切に洗浄し、ブラシで磨いてください。ホッパーに詰まりがないか確認してください。再研磨は大きな汚染源となる可能性があるため、PEEK材料の再研磨には専用の装置を使用することをお勧めします。射出成形工程中に汚染物質が混入すると、最終製品に黒い斑点として現れます。

可能な限り大きなゲートを使用する

PEEK には大きなゲートが適しています。ゲートのサイズは、部品の体積、キャビティ数、部品の形状によって異なります。PEEK は半結晶性ポリマーで、非晶質熱可塑性樹脂に比べて収縮率がはるかに高くなります。さらに、はるかに高い処理温度から常温まで冷却すると、低温処理ポリマーに比べて収縮率が高くなります。できるだけ大きなゲートを使用することで、部品を完全に充填することができます。Victrex では、部品の最大断面厚の 2/3 ルールと呼ばれる一般規則があります。成形する PEEK のグレードによって異なりますが、これは、非充填 PEEK の場合は最小 1mm (0.04 インチ)、コンパウンドの場合は 2mm (0.08 インチ) になる場合があります。タブ ゲート、サイド ゲート、ファン ゲートなどのゲート設計が最も一般的に使用されます。非常に薄い壁や小さな部品にはサブマリン ゲートやトンネル ゲートを検討できますが、大きな部品の成形中に固化してしまう傾向があります。

良好な温度制御

PEEK独自の特性を最大限に活かす半結晶性部品を得るには、金型温度が非常に重要です。正しく成形されていない部品の例をいくつか見てみましょう。

茶色の部分は非晶質 PEEK で、ベージュ色の部分は半結晶質 PEEK です。PEEK とそのコンパウンドをうまく成形するには、成形するグレードに応じて、非晶質状態への急冷を避けるために、金型温度を 170°C ～ 200°C (170°F ～ 392°F) に維持できる必要があります。これは、金型の設定温度であるだけでなく、金型の表面温度でもある必要があることに注意することが重要です。これは、小型部品には電気ヒーターを使用し、ショット サイズが大きい場合やコアが大きく深いツールの場合は、フロー ラインが分離されたオイル ヒーターを使用して実現できます。金型と機械のプラテンの間に断熱ボードを使用し、ツールを断熱材で詰めて、金型全体の温度分布を均一にすることを検討してください。

まとめると、PEEK 成形の成功には他にも多くの要因が関係しますが、上で概説した 5 つは、PEEK 成形を始めるときに重要なことを理解する上で役立ちます。

1. PEEK の成形には標準的な成形設備を使用できます。
2. 成形プロセスを開始する前に、PEEK ペレットを十分に乾燥させてください。
3. プロセスを清潔に保ちます。汚染があると、成形プロセス中に問題が発生する可能性があります。
4. 大きなゲートを使用して金型を適切に充填し、コンポーネントを詰め込みます。
5. 半結晶性 PEEK コンポーネントを確保するために、金型温度を適切に制御します。

著者について：Carin Burgerは、Victrex社で14年間勤務する材料科学者です。研究開発と技術サービスの経験があり、技術サービスチームの一員として、お客様と協力して課題解決に取り組み、設計、加工、製造のサポートを提供することにやりがいを感じています。  メール： cburger@victrex.com 、電話：+(44) 1253 897700。詳細はwww.victrex.comをご覧ください。