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PEEK 사출 성형에 대한 완벽한 가이드를 위한 리소스
PEEK란 무엇인가요?
PEEK는 반결정성, 고성능, 경질 엔지니어링 열가소성 소재로 다양한 특성과 독한 화학 물질에 대한 우수한 내성을 지니고 있습니다. 1977년에 PEEK가 최초로 합성되었고 1981년에 산업 생산이 이루어졌습니다.
PEEK는 종종 PFA 또는 PTFE와 같은 불소 중합체와 함께 그룹화되지만 불소가 포함되어 있지 않습니다. PEEK는 최대 250°C의 연속 작동 온도와 최대 300°C의 증기 또는 고압수 환경에서도 우수한 기계적 및 전기적 특성을 가지고 있습니다.
PEEK(폴리에테르 에테르 케톤)는 뛰어난 기계적, 열적, 화학적 특성으로 잘 알려진 고성능 엔지니어링 열가소성 폴리머입니다. 분자 사슬에는 에테르 결합과 케톤 결합이 포함되어 있습니다. 이러한 특수 화학 결합 덕분에 PEEK는 고온에서도 우수한 성능을 유지할 수 있습니다.
PEEK 소재는 사출 성형이 가능합니까?
예, PEEK(폴리에테르 에테르 케톤)를 사출 성형할 수 있습니다. PEEK는 녹는점(약 343°C/649°F)이 높기 때문에 특수 장비와 가공 조건이 필요합니다. 또한 PEEK는 점도가 높고 유속이 상대적으로 낮기 때문에 복잡한 형상과 캐비티를 채우기가 어렵습니다. 하지만 올바른 장비와 노하우, 가공 조건을 갖춘다면 PEEK를 사출 성형할 수 있습니다.
다음은 몇 가지 주요 고려 사항입니다:
1. 사출기 장비:
높은 체결력과 정밀한 온도 제어가 가능한 고온 사출 성형기가 필요하며, 사출 성형기의 스크류는 350도 이상의 온도에 견딜 수 있는 고온 내성 스크류가 필요합니다.
2. 디자인 고려 사항:
PEEK 부품을 디자인할 때는 뒤틀림, 갈라짐, 싱크 자국과 같은 결함이 발생하지 않도록 주의해야 합니다. 즉, 러너 디자인, 게이트 크기 및 드래프트 각도를 고려해야 합니다. 러너, 게이트 및 드래프트 각도를 최대한 크게 만들어야 합니다.
3. 사출 금형 툴링:
H13 또는 S136과 같은 고온 내성 강철 재료로 금형을 만들어야 합니다. PEEK 가공에는 높은 온도와 압력이 필요하기 때문입니다.
4. PEEK 재료 선택:
올바른 PEEK 등급을 선택해야 합니다. 일부 PEEK 등급은 다른 등급보다 사출 성형에 더 적합합니다. 더 잘 흐르고 점도가 낮은 등급을 찾으십시오.
5. 자료 준비:
일반적으로 150°C~160°C의 온도에서 2~4시간 동안 건조하여 잔류 수분을 제거하기 위해 성형 전에 PEEK를 완전히 건조해야 합니다.
6. 처리 조건:
온도, 압력, 사출 속도와 같은 가공 조건에 주의해야 금형을 올바르게 채우고 냉각할 수 있습니다. 가공 조건: 배럴 온도 370~390℃, 사출 압력 120MPa. 금형 온도는 170℃입니다.
7. 냉각:
PEEK 부품은 뒤틀림이나 왜곡을 방지하기 위해 느리고 제어된 냉각이 필요합니다. 여기에는 냉각 시스템을 사용하거나 금형에서 부품이 배출되는 시간을 지연시키는 것이 포함될 수 있습니다.
8. 후처리:
사출 게이트가 상당히 크거나 일부 구조적인 금형을 만들 수 없는 경우 후처리를 해야 합니다. PEEK 부품은 원하는 표면과 원하는 크기를 얻기 위해 표면 절단, 연마 또는 처리와 같은 추가 단계가 필요할 수 있습니다.
PEEK 사출 성형 소재의 특징은 무엇인가요?
PEEK는 고온 및 내화학성, 우수한 기계적 특성, 생체 적합성 및 전기 절연성을 겸비하고 있습니다. 다목적 소재입니다. PEEK 소재의 주요 특성은 다음과 같습니다:
높은 내열성: PEEK는 최대 250°C(482°F)의 고온에서도 강도나 치수 안정성을 잃지 않고 견딜 수 있습니다.
내화학성: PEEK는 산, 알칼리, 유기 용제 등 다양한 화학 물질에 대한 내성이 강해 열악한 화학 환경에서 사용하기에 적합합니다.
뛰어난 기계적 특성: PEEK는 중량 대비 강도가 높고 피로 및 내마모성이 뛰어나며 치수 안정성이 우수하여 고강도 및 내구성이 필요한 용도에 이상적입니다.
생체 적합성: PEEK는 생체 적합성이 있으며 의료용 임플란트 및 장치에 사용하도록 승인되었습니다.
가수분해 저항성: PEEK는 내수분해성이 우수하여 물과 증기 환경에 적합합니다.
전기 절연: PEEK는 전기 절연 특성이 뛰어나 전기 및 전자 애플리케이션에 적합합니다.
낮은 가연성: PEEK는 가연성이 낮기 때문에 내화성이 필요한 분야에 사용하기에 적합합니다.
크리프 저항: PEEK는 특히 고온에서 장기간 스트레스를 받아도 그 특성을 유지합니다.
내방사선 저항: 감마선을 견디는 능력이 매우 강해 범용 수지 중 내방사선성이 가장 뛰어난 폴리스티렌을 능가합니다. 최대 1100밀리 시버트의 γ 방사선 조사량에도 안전 절연 성능이 우수한 고성능 전선.
수분 흡수율이 낮습니다: PEEK는 열 가수분해 저항성이 뛰어나며 고온 다습한 환경에서도 수분 흡수율이 매우 낮습니다. 나일론과 같은 일반 플라스틱처럼 수분 흡수로 인해 크기가 크게 변하지 않습니다.
PEEK 사출 성형의 특성은 무엇인가요?
PEEK(폴리에테르에테르케톤) 플라스틱 원료는 높은 기계적 강도, 고온 저항성, 내충격성, 난연성, 산 및 알칼리 저항성, 가수분해 저항성, 내마모성, 내피로성, 방사선 저항성 및 우수한 전기적 특성을 가진 방향족 결정성 열가소성 고분자 소재입니다.
| 속성 | 특징 |
|---|---|
| 고온 내성 | 유리 전이 온도(Tg=143℃)와 융점(Tm=343℃)이 높고 하중 열 변형 온도가 316℃에 달하며 순간 사용 온도가 300℃에 달할 수 있습니다. |
| 기계적 특성 | 강성과 유연성, 특히 교번 응력 하에서 합금 소재에 필적하는 뛰어난 내피로성을 갖추고 있습니다. |
| 자체 윤활 | 슬라이딩 특성이 뛰어나며 낮은 마찰 계수와 내마모성이 엄격하게 요구되는 용도에 적합합니다. 특히 탄소섬유와 흑연을 일정 비율로 개질한 PEEK는 자체 윤활 특성이 우수합니다. |
| 내식성 | 농축 황산을 제외한 모든 용매, 강산, 강알칼리에 용해되지 않으며 가수분해에 강하고 화학적 안정성이 높은 PEEK를 사용하세요. |
| 난연성 | 자체 소화 기능이 있으며 난연제를 추가하지 않아도 UL 표준 94V-0에 도달할 수 있습니다. |
| 처리의 용이성 | 고온 유동성이 우수하고 열분해 온도가 높은 특성을 가지고 있으며 사출 성형, 압출 성형, 압축 성형, 용융 방사 등 다양한 방법으로 가공할 수 있습니다. |
| 박리 저항 | 박리 저항성이 우수하여 얇게 코팅된 전선이나 자석 전선으로 만들 수 있으며 열악한 조건에서도 사용할 수 있습니다. |
| 피로 저항 | 모든 수지 중 최고의 내피로성. |
| 내방사선 저항 | 범용 수지 중 내방사선성이 가장 우수한 폴리스티렌을 능가하는 고방사선 저항성이 강합니다. 감마선 조사량이 1100밀리 시버트에 달해도 우수한 절연 성능을 유지할 수 있는 고성능으로 제작할 수 있습니다. |
| 가수분해 저항 | PEEK와 그 복합 소재는 물과 고압 수증기의 화학적 영향을 받지 않습니다. 이 소재로 만든 제품은 고온, 고압의 물에서 지속적으로 사용해도 우수한 특성을 유지할 수 있습니다. |
| 스모키 | PEEK는 플라스틱 중 연기 발생량이 가장 적습니다. |
| 독성 가스 방출 | PEEK는 많은 유기 물질과 동일합니다. 고온에서 분해되면 PEEK는 주로 이산화탄소와 일산화탄소를 생성합니다. 영국 항공기 테스트 표준인 BSS 7239를 사용하면 극도로 낮은 농도의 유독가스 방출을 감지할 수 있습니다. 이 감지 과정에는 1세제곱미터의 공간이 필요합니다. 샘플 100g을 완전히 연소시킨 다음 생성된 유독가스를 분석합니다. 독성 지수는 정상적인 상황에서 발생하는 유독가스의 농도와 30분 동안 치명적일 수 있는 용량의 비율로 정의됩니다. PEEK450G의 지수는 0.22이며 산성은 검출되지 않습니다. |
| 절연 안정성 | 전기 절연 특성이 우수하고 매우 높은 온도 범위까지 유지됩니다. 유전체 손실도 고주파에서 매우 적습니다. |
| 안정성 | 치수 안정성 특성이 우수하여 일부 응용 분야에 중요합니다. 온도 및 습도와 같은 환경 조건의 변화는 PEEK 부품의 크기에 거의 영향을 미치지 않으며 치수 정확도 요구 사항이 상대적으로 높은 조건에서 사용하기 위한 요구 사항을 충족할 수 있습니다. |
| PEEK 플라스틱 원료 사출 성형은 수축률이 작아 PEEK 사출 성형 부품의 치수 공차 범위를 제어하는 데 매우 유리하여 일반 플라스틱보다 PEEK 부품의 치수 정확도가 훨씬 높습니다. | |
| 열팽창 계수가 작습니다. 온도 변화(주변 온도 변화 또는 작동 중 마찰열로 인해 발생할 수 있음)에 따라 PEEK 부품의 크기는 거의 변하지 않습니다. | |
| 치수 안정성이 우수합니다. 플라스틱의 치수 안정성은 사용 또는 보관 중 엔지니어링 플라스틱 제품의 치수 안정성을 말합니다. 이러한 크기 변화는 주로 폴리머 분자의 활성화 에너지가 증가하여 사슬 세그먼트가 어느 정도의 안정성을 갖기 때문입니다. 컬링으로 인해 발생합니다. | |
| PEEK는 열 가수분해 저항성이 뛰어나며 고온 다습한 환경에서도 수분 흡수율이 매우 낮습니다. 나일론과 같은 일반 플라스틱처럼 수분 흡수로 인해 크기가 크게 변하지 않습니다. |
PEEK 사출 성형이 왜 그렇게 비싼가요?
PEEK(폴리에테르에테르케톤)는 뛰어난 기계적, 열적, 화학적 특성으로 잘 알려진 고성능 폴리머입니다. 비용이 높은 이유는 다음과 같은 여러 가지 요인 때문일 수 있습니다:
① PEEK를 만드는 것은 복잡합니다: 특수 화학 물질을 혼합하여 만들어집니다. 이 작업에는 특수 기계와 이를 다룰 줄 아는 사람이 필요하기 때문에 많은 시간과 비용이 소요됩니다.
② 최고급 원자재: PEEK 생산에는 방향족 디아민 및 방향족 디카르복실산과 같은 고순도 원료가 필요하며, 이는 생산 및 구매 비용이 많이 듭니다.
③ 반응 조건이 가혹하고 비용이 많이 듭니다: PEEK 중합 공정은 산소가 없는 상태에서 반응해야 하며, 반응 온도는 310~340°C에 달합니다. 순도가 높은 PEEK 수지를 얻으려면 원유를 수십 번의 알코올 정제 공정과 물 세척 공정을 거쳐야 합니다.
④ 높은 기술 요구 사항: PEEK는 가공 성능은 좋지만 343°C에서 녹고 물건에 달라붙기 때문에 기계에 특수 배럴, 나사, 금형이 필요하며 온도 조절에 능숙해야 합니다.
⑤ 제품 수가 많고 초기 연구 개발 비용이 많이 듭니다: 고객의 다양한 작업 조건을 충족시키기 위해서는 탄소 섬유 강화, 유리 섬유 강화 등 일반적으로 사용되는 기본 등급뿐만 아니라 정전기 방지 등급, 전도성 등급, 내마모성 등급, 고강도 등급 등의 개발이 필요하며, 동시에 초기 단계에서 구조 설계, 금형 설계, 공정 설계, 금형 시험 등 많은 R&D 작업이 필요합니다.
⑥ 제품 배치가 적고 비표준 사양이 많습니다: PEEK는 종합적인 성능이 뛰어나기 때문에 다양한 산업 분야에서 사용할 수 있습니다. 하지만 대부분 특수한 장비에 사용됩니다. 따라서 전체적인 치수, 구조적 특징, 사양 및 모델이 다릅니다. 현재 PEEK를 사용하는 제품은 1,500여 개가 넘습니다.
⑦ 대부분 시험 단계에 있으며 프로모션 비용이 많이 듭니다: PEEK 합성은 영국의 빅트렉스가 독점해 왔습니다. PEEK는 해외에서는 30년 동안 홍보되고 사용되어 왔습니다. 그러나 국내 시장에서는 PEEK 소재에 대한 이해와 적용이 이제 막 시작되었고 많은 고객이 시험 단계에 있습니다. 따라서 프로모션 비용이 상대적으로 높습니다.
⑧ 제품에 대한 요구 사항이 높고 처리 단계가 많습니다: PEEK 소재는 고가이기 때문에 완제품에 대한 고객의 요구 사항이 상대적으로 높습니다. 외관 품질, 공차, 표면 마감 등을 엄격하게 관리해야 합니다. 일부 제품은 구조가 복잡하여 처리 단계가 너무 많고 참여 인원이 너무 많아 비용이 증가합니다.
PEEK 사출 성형의 적용 분야는 무엇입니까?
PEEK는 종합적인 특성이 뛰어난 소재입니다. 여러 특수 분야에서 금속이나 세라믹과 같은 기존 소재를 대체할 수 있습니다. 고온 저항성, 자체 윤활성, 내마모성, 내피로성 덕분에 오늘날 가장 인기 있는 고성능 엔지니어링 플라스틱 중 하나입니다. 주로 항공우주, 자동차, 전자 및 전기, 의료 장비 및 기타 분야에서 사용됩니다.
| 적용 분야 | 구체적인 적용 상황 |
|---|---|
| 항공우주 분야 | 다양한 고정밀 항공기 부품으로 가공할 수 있습니다. 내수분해성, 내식성, 난연성이 우수하여 항공기 내/외부 부품 및 로켓 엔진의 여러 부품으로 가공할 수 있습니다. |
| 자동차 산업 | 폴리에테르에테르케톤 PEEK는 자동차 제조 산업에서 성공적으로 사용되어 왔습니다. 마찰 저항성이 우수하여 금속(스테인리스 스틸 및 티타늄 포함)을 대체하여 엔진 내부 커버, 자동차 베어링, 씰, 브레이크 패드 등을 제조할 수 있습니다. |
| 산업 분야 | 우수한 기계적 특성, 고온 저항성, 내마모성 및 고압 저항성으로 인해 압축기 밸브 플레이트, 피스톤 링, 씰 등을 제조하는 데 자주 사용됩니다. |
| 의료 기기 | 134°C에서 3,000회의 오토클레이브 멸균 사이클을 견딜 수 있습니다. 이 기능은 높은 멸균 요건이 필요하고 반복적으로 사용해야 하는 수술 및 치과 장비의 제조 요건을 충족할 수 있습니다. 크리프 저항성 및 가수분해 저항성과 결합하여 고온 증기 멸균이 필요한 다양한 의료 기기를 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 특히 중요한 것은 PEEK가 무독성이며 가볍고 부식에 강하다는 점입니다. 사람의 뼈에 가장 가까운 소재입니다. 따라서 금속을 대체하여 사람의 뼈를 만드는 데 PEEK를 사용할 수 있습니다. |
| 단열재 | 우수한 전기적 특성으로 인해 고온, 고습과 같은 열악한 조건에서도 절연 특성을 유지할 수 있습니다. 이상적인 전기 절연 재료로 반도체 산업에서 널리 사용됩니다. |
| 고온 내성 구조재 및 전기 절연 재료로 사용할 수 있는 새로운 유형의 엔지니어링 플라스틱입니다. 유리 섬유 또는 탄소 섬유와 결합하여 강화 재료를 만들 수 있습니다. | |
| 개질 폴리에테르에테르케톤에는 흑색 탄소 섬유 강화 전도성 폴리에테르에테르케톤, 적색 탄소 섬유 강화 전도성 폴리에테르에테르케톤, 미네랄 강화 폴리에테르에테르케톤, 유리 섬유 강화 폴리에테르에테르케톤 및 PEEK 수지가 포함됩니다. 폴리에테르에테르케톤은 우수한 특성을 많이 가지고 있지만 가격이 비싸서 일부 분야에서는 적용이 제한됩니다. 또한 충격 강도가 약합니다. 다양한 분야의 포괄적 인 성능과 다양한 요구를 충족시키기 위해 성능을 더욱 향상시키기 위해 충전, 혼합, 가교, 접목 및 기타 방법으로 수정하여 더 나은 성능을 얻을 수 있습니다. 더 우수한 PEEK 플라스틱 합금 또는 PEEK 복합 소재. 예를 들어, PEEK와 폴리에테르를 혼합하면 더 나은 기계적 특성과 난연성을 얻을 수 있습니다. PEEK와 PTFE를 혼합하여 복합 재료를 형성하면 내마모성이 뛰어나고 슬라이딩 베어링, 동적 밀봉 링 및 기타 부품을 제조하는 데 사용할 수 있습니다. PEEK를 탄소 섬유 및 기타 충전재로 수정하여 강화 된 PEEK 복합 재료를 만들어 재료의 경도, 강성 및 치수 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다. | |
| IT 제조 분야 | 반도체 제조와 전자 및 전기 산업은 PEEK 수지 응용 분야의 또 다른 성장 포인트가 될 것으로 예상됩니다. 반도체 산업에서 고기능성과 저비용을 달성하기 위해서는 실리콘 웨이퍼의 크기가 더 커지고 제조 기술이 더 발전해야 합니다. 낮은 먼지, 낮은 가스 방출, 낮은 이온 용해 및 낮은 수분 흡수율은 반도체 제조 공정에서 다양한 장비 재료에 대한 요구 사항입니다. 특수한 요구 사항의 경우 PEEK 수지가 적합합니다. |
| 사무기기 부품 분야 | 복사기 분리 집게, 특수 내열 베어링, 체인, 기어 등의 경우 금속 대신 PEEK 수지를 재료로 사용하면 부품이 가볍고 피로에 강하며 오일이 필요 없는 윤활이 가능합니다. |
| 와이어 커버링 필드 | PEEK 코팅은 난연성이 우수합니다. 난연제를 첨가하지 않아도 난연 등급이 UL94 V-0 수준에 도달할 수 있습니다. PEEK 수지는 또한 박리 저항성과 방사선 저항성(109 rad)의 장점을 가지고 있어 군수 산업, 원자력 및 기타 관련 분야의 특수 전선에 사용됩니다. |
How to Reduce the Cost of Injection Molded Products?
Reducing the cost of injection molded products requires strategic material selection, optimized mold design, and efficient production processes to minimize waste and maximize efficiency. To reduce injection molding costs, focus
What is Mold Flow Analysis?
Mold flow analysis simulates the injection molding process to predict potential defects and optimize part design, enhancing efficiency and quality in production. Mold flow analysis aids engineers in detecting issues
How to Improve the Precision of Injection Molds?
Achieving high precision in injection molding is key to ensuring product quality. Fine-tuning mold design, material choice, and processing parameters can all enhance mold accuracy. Improving precision in injection molds
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