Processo di stampaggio a iniezione del PEEK

Il polietere etere chetone di SBIRCIATA è resistente alle alte temperature, autolubrificante, di facile lavorazione, con un'elevata resistenza meccanica e altre prestazioni eccellenti di speciali materie plastiche per l'ingegneria, può essere prodotto e trasformato in una varietà di parti meccaniche, come ingranaggi automobilistici, schermi dell'olio, disco di avviamento del cambio; parti di motori di aerei, rotore di lavatrici automatiche, parti di dispositivi medici, ecc.

Il materiale PEEK, a causa del prezzo generalmente elevato e della relativa difficoltà di stampaggio, è diventato una delle aree chiave di interesse per molte aziende di stampaggio a iniezione.

La SBIRCIATA presenta i vantaggi di un'elevata resistenza meccanica, resistenza alle alte temperature, resistenza agli urti, ritardante di fiamma, resistenza agli acidi e agli alcali, consistenza dura, lunga durata, ecc. e trova numerose applicazioni nell'industria automobilistica, aerospaziale, nei dispositivi medici e in altri settori.

La resina PEEK è stata utilizzata per la prima volta nell'industria aerospaziale, sostituendo l'alluminio e altri materiali metallici nella produzione di varie parti di aerei.

Nell'industria automobilistica, grazie alla buona resistenza all'attrito e alle proprietà meccaniche della resina PEEK, è ampiamente utilizzata come materia prima per la produzione di coperture per motori, cuscinetti, guarnizioni, anelli della frizione e altre parti della trasmissione, dei freni e del sistema di condizionamento dell'auto.

La resina PEEK è l'isolante elettrico ideale, in condizioni di alta temperatura, alta pressione e alta umidità e altre condizioni di lavoro difficili, ma ancora mantenere buone proprietà di isolamento elettrico, in modo che il campo delle informazioni elettroniche gradualmente diventare il secondo più grande settore di applicazione della resina PEEK.

La produzione di tubi, valvole e pompe per il trasporto di acqua ultrapura, nell'industria dei semiconduttori, è comunemente utilizzata per produrre supporti per wafer, diaframmi per l'isolamento elettronico e una serie di dispositivi collegati.

Essendo un tecnopolimero semicristallino, il PEEK è insolubile in quasi tutti i solventi diversi dall'acido solforico concentrato ed è quindi comunemente usato per produrre valvole per compressori, fasce elastiche, guarnizioni e vari corpi di pompe chimiche e componenti di valvole.

La resina PEEK può inoltre sopportare fino a 3.000 cicli di autoclavaggio a 134 gradi C. Questa caratteristica ne consente l'impiego nella produzione di apparecchiature chirurgiche e dentali con elevati requisiti di sterilizzazione e uso ripetuto. Temperatura di stampaggio del PEEK 320 gradi ~ 390 gradi C.

Temperatura di cottura 160 ~ 1855H ~ 8H Temperatura stampo 140 ~ 180 Questo materiale stampo a iniezioneSe la temperatura è troppo alta, il danno alla vite è più grave; nella regolazione della velocità della vite non si può essere troppo veloci, la pressione di iniezione tra 100 ~ 130MPa, velocità di iniezione 40 ~ 80. Lo stampaggio deve essere completato tempestivamente con cera PE per pulire rapidamente la vite, non si può lasciare che il materiale PEEK rimanga nella vite.

Il materiale PEEK ha prestazioni estremamente elevate in molti settori, e la sua parti stampate a iniezione hanno grandi prospettive di sviluppo. Tuttavia, i pezzi stampati a iniezione in PEEK possono presentare una serie di difetti, tra cui punti di materiale freddo, linee d'argento, porosità, segni di fusione, deformazioni, ecc.

L'autore prende come esempio un anello di controllo della porta della cabina di un aeromobile e discute i difetti nel processo di stampaggio a iniezione e l'ottimizzazione del processo dei componenti stampati a iniezione in PEEK.

Analisi dei difetti di stampaggio dei prodotti in PEEK

La figura seguente mostra un prodotto in PEEK nero con inserti per una valvola, stampato a iniezione con Victrex PEEK 450G. Il prodotto ha un diametro di 110 mm e uno spessore di 15 mm, con inserti di acciaio M6 x 1.

La difficoltà principale di questo prodotto nel processo di stampaggio è che il prodotto presenta difetti estetici, tra cui materiale freddo, motivo argentato, fori d'aria e segni di fusione, ecc. Ci sono tracce di gating al centro dell'alimentazione anteriore.

I difetti di aspetto sono stati analizzati dal punto di vista umano, della macchina, del materiale, del metodo e dell'ambiente e sono state adottate le misure corrispondenti, ottenendo buoni risultati. I segni del cancello sono stati rimossi con la lavorazione dopo lo stampaggio, per garantire che la superficie frontale sia piatta e che lo spessore soddisfi i requisiti di progettazione.

Problema del materiale freddo

Il problema del materiale freddo è dovuto a due ragioni principali: - il problema del materiale freddo è dovuto al fatto che

Durante il processo produttivo, la cavità per il materiale freddo dello stampo per iniezione non è progettata secondo le specifiche o la cavità per il materiale freddo viene rimossa.

In modo che lo stato fuso del polimero nella produzione e il contatto con lo stampo a bassa temperatura, la parte anteriore dello stato fuso sarà in trasferimento di calore e la temperatura diminuirà rapidamente, e così inferiore al punto di fusione del PEEK 343 ℃, dovrebbe essere nella fase fusa di PEEK sarà rapidamente solidificare in materiale freddo.

Nel processo di produzione, se non c'è un pozzo di materiale freddo alla fine del canale, il prodotto fluirà facilmente nel materiale freddo, causando difetti nella produzione. parti stampate a iniezione.

I materiali in PEEK sono prodotti con un processo speciale. Quando lo spessore del prodotto è elevato, il prodotto deve essere raffreddato a lungo. La temperatura dell'ugello può raggiungere i 400°C, ma la temperatura intorno al materiale non raggiunge questo valore e la grande differenza di temperatura fa sì che il calore si disperda rapidamente.

Se il tempo di contatto tra la bassa temperatura della boccola del canale di colata e l'ugello della macchina per lo stampaggio a iniezione è prolungato, dopo che la temperatura scende al punto di fusione del PEEK, il materiale fuso si solidifica facilmente, interferendo così con l'avanzamento del processo di stampaggio a iniezione. Pertanto, quando l'iniezione del materiale e la fase di mantenimento della pressione sono completate, il cilindro deve essere rimosso immediatamente per mantenere la distanza tra lo stampo e l'ugello (prima del riempimento).

Per evitare che l'ugello subisca il fenomeno del ritardo di flusso, è necessario impostare una corretta estrazione della gomma. Il contatto diretto della massa fusa con l'aria, a causa della differenza di temperatura, è soggetto a solidificazione; in mancanza di trattamento, il PEEK solidificato entrerà nello stampo, mentre apparirà sulla superficie del prodotto con l'aiuto delle molle, con conseguenti difetti del materiale freddo.

Problema del modello d'argento

Per alcuni pezzi stampati a iniezione in PEEK, le striature argentate in prossimità del gate sono solitamente causate da umidità o gas. Il processo di plastificazione del prodotto sarà accompagnato dalla generazione di gas, che molto probabilmente causerà le striature argentate del prodotto.

Quando la velocità della vite del stampaggio a iniezione Il gas entra nel processo di plastificazione e fluisce verso la superficie del pezzo stampato a iniezione con l'aiuto della fontana, producendo linee argentate sulla superficie del pezzo stampato a iniezione perché passa attraverso il cancello ad alta pressione. L'impostazione della contropressione nel processo di stampaggio può evitare efficacemente che il materiale fuso intrappoli gas durante il processo di plastificazione.

Anche l'umidità proveniente da materie prime non adeguatamente essiccate è suscettibile di formare striature argentate, e i materiali in PEEK possono assorbire fino a 0,4% dell'umidità presente nell'aria mentre sono seduti.

Durante la produzione, l'umidità assorbita entra nel gate attraverso la fusione e la differenza di temperatura tra la parete della cavità dello stampo e il materiale fuso è elevata, con conseguente formazione di striature argentate. Per evitare la formazione di striature argentate, è necessario prestare attenzione a controllare l'umidità entro 0,2% nella produzione effettiva.

Il materiale deve essere conservato in modo uniforme e non impilato e l'altezza dello strato di materiale deve essere controllata a 20-30 mm. Prima dell'uso, il PEEK deve essere essiccato in un forno a 150-160°C per 6-8 ore.

Problema di deformazione

Quando il ritiro, il raffreddamento dei prodotti e la cavità dello stampo non sono uniformi, si verifica un fenomeno di deformazione. In realtà, il ritiro in sé non ha un impatto eccessivo, ma soprattutto il processo di ritiro generato dalla differenza.

In circostanze normali, quando il ritiro è uniforme, Parti stampate ad iniezione in PEEK cambierà solo di volume. Quando il ritiro non è uniforme, il pezzo stampato a iniezione si deforma.

I fattori principali sono tre:

(1) Deformazione causata da uno spessore di parete non uniforme della parte stampata a iniezione.

(2) deformazione causata da un forte angolo di piegatura del pezzo stampato a iniezione.

(3) Deformazioni e fessurazioni causate da sollecitazioni.

Raccomandazioni per l'ottimizzazione del processo di stampaggio a iniezione del PEEK

Raccomandazioni sulla temperatura dello stampo e sulla velocità di raffreddamento, in stampaggio a iniezione del PEEK, il controllo della temperatura dello stampo e della velocità di raffreddamento può modificare le proprietà meccaniche del prodotto. Nella maggior parte dei casi, la temperatura dello stampo per lo stampaggio del PEEK dovrebbe essere controllata a circa 175°C.

Quando la temperatura dello stampo è superiore a 140°C, la temperatura dello stampo deve essere controllata a circa 175°C. Quando la temperatura dello stampo è superiore a 140°C, i cristalli di PEEK crescono meglio, sono più completi e hanno una struttura relativamente stabile.

La velocità di raffreddamento appropriata favorisce il miglioramento delle proprietà meccaniche del prodotto; il raffreddamento lento e quello rapido riducono le proprietà meccaniche del prodotto. La forma cristallina del PEEK a una certa temperatura è un nucleo uniforme; se si utilizza il metodo di raffreddamento lento, sarà facile che si formino grandi cristalli disomogenei.

Tuttavia, quando la superficie del prodotto viene raffreddata rapidamente, il tasso di raffreddamento interno non è abbastanza veloce ed è soggetto a tensioni interne e crepe, con conseguente diminuzione delle proprietà meccaniche del materiale.

Selezione della pressione di iniezione

Quando si utilizza l'iniezione ad alta pressione, il materiale viene riempito strettamente e l'effetto di stampaggio sarà buono, favorendo il miglioramento delle proprietà meccaniche del PEEK. Tuttavia, se la pressione è troppo elevata, il prodotto fatica a fuoriuscire, con conseguente abrasione della superficie del prodotto, per cui la pressione di iniezione deve essere moderata. Quando la pressione di iniezione è di 9,5 MPa, la pressione del cilindro di mantenimento è di 7,5 MPa e la contropressione è di 0,5-1,5 MPa, il prodotto viene stampato senza problemi.

Raccomandazioni sulla temperatura

Il PEEK è un tipo speciale di plastica cristallina termoplastica. La sua temperatura di transizione vetrosa è di circa 143°C e il punto di fusione è di circa 343°C.

L'intervallo migliore di temperatura della canna è 360 ~ 400 ℃, quando la superficie del prodotto è liscia e lucida. 550 ℃ Temperatura di decomposizione termica della SBIRCIATA. Ma a temperature elevate (superiori a 410 ℃) lo stampaggio, a causa dell'azione meccanica e della presenza di una piccola quantità d'aria, è soggetto a degradazione e a reazioni di reticolazione; queste reazioni portano direttamente a cambiamenti nella sua viscosità di fusione, per cui la lucentezza del prodotto varia.

Raccomandazione di tempo

Il tempo di iniezione deve essere di 6 s per garantire che l'intera cavità sia riempita con una quantità sufficiente di materiale fuso, poiché lo spessore del prodotto lavorato è elevato, mentre il tempo di mantenimento deve essere di 8 s per garantire il reintegro della riduzione di volume causata dalla diminuzione della temperatura del materiale fuso nella cavità e per evitare la generazione di fori d'aria dopo la rimozione del materiale condensato dalla materozza.

L'aspetto del prodotto non verrà graffiato dallo sformo. La pressione della cavità è maggiore della pressione atmosferica o inferiore alla pressione atmosferica per aprire lo stampo, entrambe hanno un impatto sull'aspetto dei prodotti. In base al cambiamento dell'aspetto del prodotto, dopo la messa a punto, il tempo di raffreddamento è stato determinato in 35 s. Vedi il nostro Injection Molding Complete Guide for a comprehensive overview.