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【注塑工艺详解】聚醚醚酮(PEEK)注塑工艺

发布时间:2024-07-01 14:07:18人气:

聚醚醚酮(PEEK)是一种功能优异的特种工程塑料,具有耐高温、耐化学腐蚀、高强度、高耐磨等突出特点,在航空航天、轿车、电子、医疗等领域得到了广泛的应用。然而,因为 PEEK 资料的特殊功能,其注塑工艺相较于一般塑料更为杂乱和严格。本文将详细介绍 PEEK 注塑工艺的各个环节,包含资料预备、注塑设备挑选、模具规划、工艺参数设置以及常见问题与处理办法。

一、PEEK 资料特性

PEEK 是一种半结晶型热塑性聚合物,其玻璃化转变温度约为 143℃,熔点约为 343℃。PEEK 具有出色的机械功能,拉伸强度可达 90-100 MPa,曲折强度可达 140-160 MPa。一起,PEEK 还具有杰出的耐化学腐蚀性,可以在大多数强酸、强碱和有机溶剂中保持稳定。此外,PEEK 的阻燃功能也十分优异,极限氧指数可达 35%以上。

二、资料预备

枯燥处理

PEEK 资料具有较强的吸水性,在注塑前有必要进行充分的枯燥处理,以防止水分在注塑过程中引起气泡、银丝等缺陷。一般建议在 150℃下枯燥 3-4 小时,枯燥后的含水量应操控在 0.02%以下。二手注塑机回收

资料贮存

PEEK 资料应贮存在枯燥、通风、阴凉的环境中,防止阳光直射和潮湿。一起,应注意将不同批次的资料分开贮存,避免影响注塑产品的质量稳定性。

三、注塑设备挑选

注塑机

因为 PEEK 的加工温度较高,注塑机的料筒和螺杆需要具备杰出的耐高温功能。一般选用专用的高温注塑机,其料筒和螺杆通常选用特殊的合金资料制造,可以承受 400℃以上的高温。

注塑单元

注塑单元的打针压力和打针速度应可以满足 PEEK 注塑的要求。打针压力一般在 100-150 MPa 之间,打针速度则依据产品的结构和尺度进行调整。

加热体系

加热体系应可以均匀、稳定地将料筒温度升至设定值,并保持杰出的温度操控精度。一般选用电加热或油加热的方法,保证料筒各段温度的准确性和稳定性。

四、模具规划

模具资料

因为 PEEK 注塑过程中的高温和高压,模具资料应具有杰出的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性。常用的模具资料有 H13 热作模具钢、S136 不锈钢等。

模具结构

模具的结构规划应考虑 PEEK 的缩短率和流动性。PEEK 的缩短率较大,一般在 1.2%-2.0%之间,因此在规划模具时应预留满足的缩短余量。一起,为了保证 PEEK 可以顺利填充模具型腔,模具的浇口、流道和排气体系应规划合理。

冷却体系

有效的冷却体系关于操控 PEEK 注塑产品的尺度精度和缩短成型周期至关重要。冷却水道应分布均匀,保证模具各部位的温度均匀一致。

五、工艺参数设置

料筒温度

PEEK 的料筒温度一般分为三段操控,分别为加料段、压缩段和计量段。加料段温度一般在 320-340℃之间,压缩段温度在 360-380℃之间,计量段温度在 380-400℃之间。具体的温度设置应依据注塑机的功能和产品的结构进行调整。

模具温度

模具温度对 PEEK 注塑产品的功能和外观质量有重要影响。一般模具温度操控在 160-200℃之间,关于结构杂乱、壁厚较厚的产品,模具温度可适当提高。

打针压力和速度

打针压力和速度的挑选应依据产品的结构和尺度进行调整。一般打针压力在 100-150 MPa 之间,打针速度在 30-80 mm/s 之间。关于薄壁产品,应选用较高的打针速度和压力,以保证产品的填充完整性。

保压压力和时刻

保压压力和时刻的设置主要是为了补偿产品在冷却过程中的缩短,保证产品的尺度精度。保压压力一般为打针压力的 50%-80%,保压时刻依据产品的厚度和尺度进行调整,一般在 5-20s 之间。

冷却时刻

冷却时刻的长短取决于产品的厚度、模具温度和塑料的热功能。一般冷却时刻在 20-60s 之间,关于壁厚较大的产品,冷却时刻应适当延伸。

六、常见问题与处理办法

气泡

气泡是 PEEK 注塑过程中常见的缺陷之一,主要原因是资料枯燥不充分、打针速度过快或模具排气不良。处理办法包含:加强资料枯燥处理、下降打针速度、优化模具排气体系。

银丝

银丝通常是因为资猜中的水分或挥发物在注塑过程中气化形成的。处理方法是保证资料充分枯燥、提高料筒温度、下降打针速度。

翘曲变形

翘曲变形主要是因为模具温度不均匀、冷却时刻缺乏或产品结构规划不合理导致的。可通过优化模具冷却体系、延伸冷却时刻、改善产品结构规划等方法处理。

外表粗糙度差

外表粗糙度差可能是因为模具外表磨损、打针速度过低或料筒温度过高引起的。处理办法包含:修正或更换模具、提高打针速度、下降料筒温度。


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