تمتاز نظرة خاطفة بمزايا القوة الميكانيكية العالية، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الصدمات، ومثبطات اللهب، ومقاومة الأحماض والقلويات، والملمس الصلب، وعمر الخدمة الطويل، وما إلى ذلك، ولها عدد كبير من التطبيقات في صناعة السيارات، والفضاء، والأجهزة الطبية، وغيرها من المجالات.
استُخدم راتنج نظرة خاطفة PEEK لأول مرة في صناعة الطيران، ليحل محل الألومنيوم والمواد المعدنية الأخرى في تصنيع أجزاء الطائرات المختلفة.
في صناعة السيارات، نظرًا لما يتمتع به راتنج نظرة خاطفة PEEK من مقاومة جيدة للاحتكاك والخصائص الميكانيكية، حيث يتم استخدام المواد الخام لتصنيع أغطية المحرك، مع تصنيعها للمحامل والحشيات وموانع التسرب وحلقات القابض وأجزاء أخرى في ناقل الحركة والمكابح ونظام تكييف الهواء في السيارة على نطاق واسع.
راتنج نظرة خاطفة هو العازل الكهربائي المثالي، في درجات الحرارة العالية والضغط العالي والرطوبة العالية وظروف العمل القاسية الأخرى، ولكنه لا يزال يحافظ على خصائص العزل الكهربائي الجيدة، لذلك أصبح مجال المعلومات الإلكترونية تدريجياً ثاني أكبر مجال تطبيق لراتنج نظرة خاطفة.
يشيع استخدام تصنيع أنابيب نقل المياه فائقة النقاء والصمامات والمضخات في صناعة أشباه الموصلات لتصنيع حاملات الرقاقات وأغشية العزل الإلكترونية ومجموعة متنوعة من الأجهزة المتصلة.
وباعتباره بلاستيك هندسي شبه بلوري، فإن نظرة خاطفة شبه بلورية، فهو غير قابل للذوبان في جميع المذيبات تقريبًا بخلاف حمض الكبريتيك المركز، وبالتالي يستخدم عادةً في صناعة صمامات الضواغط وحلقات المكبس وموانع التسرب ومختلف أجسام المضخات الكيميائية ومكونات الصمامات.
يمكن لراتنج نظرة خاطفة PEEK أيضًا أن يتحمل ما يصل إلى 3000 دورة تعقيم عند 134 درجة مئوية. تسمح هذه الميزة باستخدامه في إنتاج المعدات الجراحية ومعدات طب الأسنان ذات متطلبات التعقيم العالية والاستخدام المتكرر. درجة حرارة قولبة نظرة خاطفة 320 درجة إلى 390 درجة مئوية.
درجة حرارة التجفيف 160 ~ 185، والمدة 5H ~ 8H، ودرجة حرارة القالب 140 ~ 180. درجة حرارة القولبة بالحقن لهذه المادة مرتفعة جدًا، ولذلك يكون تلف اللولب أشد، ولا ينبغي ضبط سرعته على قيمة عالية. يتراوح ضغط الحقن بين 100 ~ 130MPa وسرعته بين 40 ~ 80. وبعد اكتمال التشكيل، يجب تنظيف اللولب سريعًا بشمع PE وعدم السماح ببقاء مادة PEEK داخله.
تتميز مادة PEEK بأداء فائق في مجالات عديدة، وتتمتع الأجزاء المصبوبة بالحقن منها بآفاق تطوير واعدة. ومع ذلك، قد تظهر في أجزاء PEEK المصبوبة بالحقن عيوب متنوعة، منها بقع المادة الباردة والخطوط الفضية والمسامية وخطوط اللحام والالتواء وغيرها.
يتخذ المؤلف باب حلقة تحكم في مقصورة طائرة مثالًا، ويناقش عيوب عملية القولبة بالحقن وتحسين عملية أجزاء PEEK المصبوبة بالحقن.
تحليل عيوب قولبة منتجات نظرة خاطفة PEEK
يوضح الشكل أدناه منتج من نظرة خاطفة سوداء من البولي إيثيلين كيتون مع إدخالات لصمام، والذي تم تشكيله بالحقن باستخدام فيكتركس PEEK 450G. يبلغ قطر المنتج 110 مم وسمكه 15 مم مع حشوات فولاذية M6 × 1.
وتتمثل الصعوبة الرئيسية لهذا المنتج في عملية التشكيل في أن المنتج به عيوب في المظهر، بما في ذلك المواد الباردة، والنمط الفضي، وثقوب الهواء وعلامات الانصهار، وما إلى ذلك. هناك آثار للبوابات في منتصف التغذية الأمامية.
تم تحليل عيوب المظهر من جوانب الإنسان والآلة والمادة والطريقة والبيئة، وتم اتخاذ التدابير المناسبة، وتم الحصول على نتائج جيدة. تمت إزالة علامات البوابة عن طريق المعالجة الآلية بعد التشكيل للتأكد من أن السطح الأمامي مسطح والسماكة تفي بمتطلبات التصميم.
مشكلة المواد الباردة
مشكلة المواد الباردة لها سببان رئيسيان على النحو التالي:：
أثناء عملية الإنتاج، لا تُصمم بئر المادة الباردة في قالب الحقن وفق المواصفات أو تُزال بئر المادة الباردة.
بحيث تكون الحالة المنصهرة للبوليمر في الإنتاج وتلامس القالب بدرجة حرارة أقل، فإن الجزء الأمامي من الحالة المنصهرة سيكون في نقل الحرارة وستنخفض درجة الحرارة بسرعة، وبالتالي أقل من نقطة انصهار PEEK 343 ℃، يجب أن يكون في المرحلة المنصهرة من PEEK سوف يتصلب بسرعة إلى مادة باردة.
إذا لم يوجد بئر للمادة الباردة عند نهاية مجرى الصب أثناء الإنتاج، فسيتدفق المنتج بسهولة إلى المادة الباردة، مما يسبب عيوبًا في الأجزاء المصبوبة بالحقن.
تُصنع مواد نظرة خاطفة PEEK في عملية خاصة. عندما تكون سماكة المنتج كبيرة، يحتاج المنتج إلى التبريد لفترة طويلة. يمكن أن تصل درجة حرارة الفوهة إلى 400 درجة مئوية، ولكن درجة الحرارة حول المادة لا تصل إلى هذه القيمة، ويتسبب الفرق الكبير في درجة الحرارة في تبديد الحرارة بسرعة.
إذا كانت درجة حرارة جلبة البوابة منخفضة وطال زمن تلامس فوهة ماكينة القولبة بالحقن، فإن المادة المنصهرة تتصلب بسهولة شديدة بعد انخفاض الحرارة إلى نقطة انصهار PEEK، ما يعرقل تقدم عملية القولبة بالحقن. لذلك، عند اكتمال حقن المادة وتثبيت الضغط، ينبغي سحب الأسطوانة فورًا لإبقاء مسافة بين القالب والفوهة (قبل الملء).
من أجل منع الفوهة من ظاهرة تأخير التدفق، يجب ضبط الاستخراج المناسب للمطاط. التلامس المباشر للذوبان مع الهواء بسبب اختلاف درجة الحرارة يكون عرضة للتصلب، إذا كان عدم المعالجة، فإن PEEK المتصلب سيدخل القالب، بينما يظهر على سطح المنتج بمساعدة الينابيع، مما يؤدي إلى عيوب المواد الباردة.
مشكلة النمط الفضي
بالنسبة لبعض الأجزاء المصبوبة بالحقن من نظرة خاطفة PEEK، عادةً ما تكون الخطوط الفضية بالقرب من البوابة ناتجة عن الرطوبة أو الغاز. سوف يصاحب عملية تلدين المنتج توليد الغاز، والذي من المحتمل جدًا أن يتسبب في ظهور خط فضي للمنتج.
عندما ترتفع سرعة لولب آلة القولبة بالحقن، يدخل الغاز في عملية التلدين وينتقل بمساعدة التدفق النافوري إلى سطح الجزء المصبوب، فتظهر خطوط فضية على سطحه نتيجة مروره عبر البوابة تحت ضغط عالٍ. ويساعد ضبط الضغط الخلفي أثناء التشكيل على منع المصهور بفاعلية من احتجاز الغاز خلال عملية التلدين.
كما أن الرطوبة من المواد الخام التي لم يتم تجفيفها بشكل كافٍ معرضة أيضًا لتكوين خطوط فضية، ويمكن أن تمتص مواد نظرة خاطفة من نظرة خاطفة ما يصل إلى 0.41 تيرابايت 3 طن من الرطوبة في الهواء أثناء الجلوس.
أثناء الإنتاج، تدخل الرطوبة الممتصة إلى البوابة من خلال الذوبان، ويكون الفرق في درجة الحرارة بين جدار تجويف القالب والمادة المنصهرة كبيرًا، مما يؤدي إلى ظهور خطوط فضية. لتجنب النمط الفضي، يجب الانتباه إلى التحكم في الرطوبة في حدود 0.2% في الإنتاج الفعلي.
يجب تخزين المادة بالتساوي وعدم تكديسها، ويجب التحكم في ارتفاع طبقة المادة عند 20-30 مم. قبل الاستخدام، يجب تجفيف نظرة خاطفة PEEK في فرن تجفيف عند درجة حرارة 150-160 درجة مئوية لمدة 6-8 ساعات.
مشكلة الاعوجاج
عندما ينحرف الانكماش والتبريد المنتجات غير المتساوية وتجويف القالب، ثم ينتج عنه ظاهرة الاعوجاج. في الواقع، الانكماش نفسه ليس له تأثير كبير، خاصة في عملية الانكماش الناتجة عن الاختلاف.
في الظروف العادية، عندما يكون الانكماش منتظمًا، لا يتغير في أجزاء PEEK المصبوبة بالحقن سوى الحجم. أما عندما يكون الانكماش غير منتظم، فيلتوي الجزء المصبوب ويتشوه.
هناك ثلاثة عوامل رئيسية، وهي:
(1) التشوه الناجم عن تفاوت سماكة جدار الجزء المصبوب بالحقن.
(2) الالتواء الناجم عن زاوية الانحناء الحاد للجزء المصبوب بالحقن.
(3) الالتواء والتشقق الناجم عن الإجهاد.
توصيات تحسين عملية قولبة حقن نظرة خاطفة بالحقن PEEK
توصيات درجة حرارة القالب ومعدل التبريد: عند قولبة PEEK بالحقن، يمكن بتغيير درجة حرارة القالب ومعدل التبريد تعديل الخصائص الميكانيكية للمنتج. وفي معظم الحالات، ينبغي ضبط درجة حرارة قالب PEEK عند نحو 175°C.
عندما تكون درجة حرارة القالب أعلى من 140 درجة مئوية، يجب التحكم في درجة حرارة القالب عند حوالي 175 درجة مئوية. عندما تكون درجة حرارة القالب أعلى من 140 درجة مئوية، تنمو بلورات نظرة خاطفة PEEK بشكل أفضل، وتكون أكثر اكتمالاً ولها بنية مستقرة نسبيًا.
إن معدل التبريد المناسب يساعد على تحسين الخواص الميكانيكية للمنتج؛ فالتبريد البطيء والتبريد السريع سيقلل من الخواص الميكانيكية للمنتج، فالشكل البلوري لـ PEEK عند درجة حرارة معينة هو نواة موحدة، إذا استخدمت طريقة التبريد البطيء، سيكون من السهل تشكيل بلورات كبيرة غير متجانسة.
ومع ذلك، عندما يتم تبريد سطح المنتج بسرعة، فإن معدل التبريد الداخلي لا يكون سريعًا بما فيه الكفاية ويكون عرضة للإجهادات الداخلية والتشققات، مما يؤدي إلى انخفاض في الخواص الميكانيكية للمادة.
اختيار ضغط الحقن
عندما يتم استخدام الحقن بالضغط العالي، يتم ملء المادة بإحكام وسيكون تأثير التشكيل جيدًا، مما يساعد على تحسين الخواص الميكانيكية ل PEEK. ولكن عندما يكون الضغط مرتفعًا جدًا، سيكون من الصعب تحرير المنتج، مما يؤدي إلى تآكل سطح المنتج، لذلك يجب أن يكون ضغط الحقن معتدلًا. عندما يكون ضغط الحقن 9.5 ميجا باسكال، وضغط أسطوانة التثبيت 7.5 ميجا باسكال، والضغط الخلفي من 0.5 إلى 1.5 ميجا باسكال، سيتم تشكيل المنتج بسلاسة.
توصيات درجة الحرارة
نظرة خاطفة هو نوع خاص من البلاستيك المتبلور بالحرارة. تبلغ درجة حرارة انتقاله الزجاجية حوالي 143 درجة مئوية ودرجة انصهاره حوالي 343 درجة مئوية.
أفضل نطاق لدرجة حرارة البرميل هو 360 ~ 400 ℃، عندما يكون سطح المنتج أملسًا ولامعًا. 550 ℃ درجة حرارة التحلل الحراري PEEK. ولكن في درجات الحرارة العالية (أعلى من 410 ℃) في التشكيل، بسبب الحركة الميكانيكية ووجود كمية صغيرة من الهواء، عرضة للتحلل، وتفاعلات الارتباط المتقاطع، تؤدي هذه التفاعلات مباشرة إلى تغيرات في لزوجته الذائبة، بحيث يختلف بريق المنتج.
التوصية بالوقت
يجب أن يكون زمن الحقن 6 ث لضمان ملء التجويف بالكامل بما يكفي من المادة المنصهرة، لأن سمك المنتج المعالج كبير، ويجب أن يكون زمن الاحتفاظ 8 ث لضمان تجديد انخفاض الحجم الناتج عن انخفاض درجة حرارة الذوبان في التجويف ولتجنب توليد ثقوب هوائية بعد إزالة المادة المكثفة من الذرب.
لن يتعرض مظهر المنتج للخدش أثناء إخراجه من القالب. وسواء كان ضغط التجويف أعلى أو أدنى من الضغط الجوي عند فتح القالب، فإنه يؤثر في مظهر المنتجات. وبناءً على تغير مظهر المنتج، حُدد زمن التبريد بعد الضبط عند 35 s. راجع دليلنا الشامل للقولبة بالحقن للحصول على نظرة عامة متكاملة.
