PEEK材料成型解決方案

PEEK模塑成型的5個關鍵因素是什麼?

嵌件成型 PEEK 注塑

PEEK成型製程的5個因素

您是第一次嘗試PEEK注塑成型嗎?您是否嘗試過PEEK注塑成型但遇到了一些問題?本文將探討射出成型製程的五個關鍵因素,幫助您避免在PEEK聚合物注塑成型過程中出現故障,並充分發揮這種高性能聚合物的潛力。

 

 

設備:標準注塑機

PEEK 可以使用大多數知名射出成型機供應商提供的標準射出成型機進行成型。根據您要成型的 PEEK 等級,射出成型機料筒的加工溫度通常在 350°C 至 400°C (662°F 至 752°F) 之間。大多數配備料筒加熱器的標準注塑機無需改造即可達到這些溫度。如果需要改造,通常是更換加熱帶或熱電偶/控制器。我們建議您使用陶瓷加熱帶,因為它們能提供最穩定的加工性能。此外,建議使用料筒隔熱毯,它們可以起到隔熱作用,從而節省能源成本。通用螺桿即可滿足要求。應避免使用銅和銅合金(與熔體接觸)。所有金屬部件都應光滑且高度拋光,以防止卡料。

 

PEEK聚合物乾燥的重要性

PEEK顆粒通常以乾燥狀態供應,但可能會吸收空氣中的水分。我們的產品資料中提供了一些乾燥指導。簡而言之,我們建議將顆粒放在托盤上,置於循環烘箱中,在150°C-160°C (302°F-320°F)下乾燥2-3小時,或進行過夜乾燥。目標是將殘餘水分含量降低至0.02%以下。也可以使用除濕乾燥機或吸附式乾燥機,但必須能夠將露點或飽和溫度維持在-40℃ (-40°F)。

 

清潔至關重要

加工PEEK時應避免任何污染。大多數其他聚合物在PEEK的加工溫度下都會降解,因此必須確保乾燥箱、料斗、注塑機以及任何其他用於盛放流道或零件的容器都乾淨。在開始注塑PEEK之前,請拔出螺桿,並徹底清潔和刷洗料筒和螺桿。檢查料斗中是否有堵塞物。再生料可能造成嚴重的污染,我們建議您使用專用設備進行PEEK材料的再生。注塑過程中產生的任何污染物都會在最終部件中顯示為黑色斑點。

 

盡可能使用最大的大門

PEEK 需要較大的澆口。澆口尺寸取決於零件體積、型腔數量和零件幾何形狀。 PEEK 是一種半結晶聚合物,與非晶態熱塑性塑膠相比,其收縮率要高得多。此外,與低溫加工聚合物相比,從較高的加工溫度冷卻到室溫會導致更大的收縮。使用盡可能大的澆口可以確保零件完全填充。在 Victrex,我們有一條通用規則,稱為零件最大截面厚度的三分之二規則。根據您要成型的 PEEK 等級,未填充 PEEK 的最小澆口尺寸可能為 1 毫米(0.04 英吋),而複合材料的最小澆口尺寸可能為 2 毫米(0.08 英吋)。最常用的澆口設計包括凸耳式澆口、側澆口或扇形澆口。對於牆壁很薄或較小的零件,可以考慮使用潛水式澆口或隧道式澆口,但這些澆口在成型較大零件時容易發生凍結現象。

 

良好的溫度控制

模具溫度對於獲得能夠充分發揮PEEK獨特性能的半結晶部件至關重要。讓我們來看一些成型不當的零件。

圖中棕色部分為非晶態PEEK,米色部分為半結晶態PEEK。為了成功注塑成型PEEK及其化合物,需要將模具溫度維持在170°C至200°C(170°F至392°F)之間,以避免淬冷導致材料變為非晶態,具體溫度取決於注塑材料的牌號。要注意的是,這不僅指模具的設定溫度,也指模具的表面溫度。對於較小的零件,可以使用電加熱器;對於較大的注塑尺寸或帶有大/深型芯的模具,可以使用帶有獨立流路的油加熱器。建議在模具和射出成型機模板之間使用隔熱板,並在模具內填充隔熱材料,以確保模具溫度分佈均勻。

總而言之,還有許多其他因素會影響 PEEK 成型的成功,但上述概述的五點可以很好地介紹在開始 PEEK 成型時需要考慮的重要因素。

  1. 標準成型設備可用於PEEK的成型。
  2. 在開始成型過程之前,請將PEEK顆粒充分乾燥。
  3. 保持生產過程清潔-任何污染都可能在成型過程中造成問題。
  4. 使用大澆口可以充分填充模具並裝填組件。
  5. 嚴格控制模具溫度,以確保獲得半結晶的PEEK零件。

作者簡介:卡琳·伯格是一位材料科學家,在威格斯公司工作了14年。她擁有研發和技術服務的經驗,並樂於擔任技術服務團隊的一員,與客戶合作解決他們的問題,並在設計、加工和製造方面提供支援。  電子郵件: cburger@victrex.com ;電話:+(44) 1253 897700。了解更多信息,請訪問www.victrex.com

 

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