PEEK〔聚醚醚酮〕是一种性能很好半结晶热塑性工程塑料,其注塑成型工艺要控制温度、压力、模具条件参数,以确保制品尺寸稳固性、力学性能。以下是 PEEK 注塑成型关键工艺环节及推荐参数。
1. 材料预处理
- 干燥:PEEK 吸湿性强,注塑前需于 150 ℃ 左右干燥 3 h 以上,避免水分导致气泡或降解。
- 熔体密度:约 1.32 g/cm³。
2. 注塑机、模具要求
- 机筒温度:熔体温度通常设定于 360–380 ℃〔推荐 380 ℃〕,部分工艺使用 373 ℃。
- 模具温度:推荐 155 ℃,较高模温有助于减少内应力并提升结晶度。
- 注射压力:常见范围 10–12 MPa〔约 100–120 bar〕,如 100 bar或 11 MPa。
- 注射速度:可采用最大速度 70 % 左右。
- 保压压力、时间:保压压力一般 5–7 MPa,时间 1–9 s〔视壁厚而定〕。
3. 冷却、脱模
- 冷却时间:取决于壁厚,通常 30–60 s。
- 脱模温度:建议于 85 ℃ 以上脱模,以防变形。
- 脱模辅助:可使用聚酰亚胺薄膜或适当脱模剂防止粘模。
4. 模具设计要点
- 材质:宜选用高热导率模具钢〔如 H13〕,或采用 PEEK 打印模芯 用于快速原型。
- 流道、排气:确保充分排气,避免困气;流道截面应足够大以降低流动阻力。
- 表面处理:高光洁度表面有助于制品脱模、外观。
5. 常见缺陷、对策
- 翘曲/缩痕:增强模温、延长保压时间、优化冷却均匀性。
- 残余应力:通过 退火处理〔例如 200 ℃ 下 2‑4 h〕释放内应力。
- 结晶不均:控制冷却速率,避免过快冷却导致结晶度下降。
6. 特殊工艺变体
- 微注塑:对于微结构零件,可采用 熔体温度 235 ℃、注射速度 80 mm/s、保压压力 5 MPa、保压时间 9 s 精细参数。
- 快速模具:利用立体光刻〔SLA〕或 FDM 制作树脂模具可实现小批量、低成本 PEEK 注塑。
7. 后处理
- 退火:于 200–220 ℃ 下进行 2‑4 h,提升尺寸稳固性、力学性能。
- 机加工:如有要,可对注塑件进行精加工以达到更高尺寸精度。
总结
PEEK 注塑成型关键于于高温熔体、中高模温、足够注射、保压压力还有充分干燥。通过合理选择工艺窗口并配合模具设计,能够获得高强度、高耐热、尺寸精密 PEEK 制品。若涉及特定零件形状或性能要求,建议通过模流分析或实验调试进一步优化参数。
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