Polieteroeteroketon PEEK jest odporny na wysoką temperaturę, samosmarujący, łatwy w obróbce, o wysokiej wytrzymałości mechanicznej i innych doskonałych właściwościach specjalnych tworzyw konstrukcyjnych, może być wytwarzany i przetwarzany na różne części mechaniczne, takie jak przekładnie samochodowe, ekrany olejowe, tarcza zmiany biegów; części silników lotniczych, wirnik pralki automatycznej, części urządzeń medycznych itp.

Materiał PEEK ze względu na ogólną cenę jest stosunkowo wysoki i stosunkowo trudny do formowania. formowanie wtryskoweJest to jeden z kluczowych obszarów budzących obawy firm.

PEEK ma zalety wysokiej wytrzymałości mechanicznej, odporności na wysokie temperatury, odporności na uderzenia, ognioodporności, odporności na kwasy i zasady, twardej tekstury, długiej żywotności itp. i ma wiele zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, urządzeniach medycznych i innych dziedzinach.

Żywica PEEK została po raz pierwszy zastosowana w przemyśle lotniczym, zastępując aluminium i inne materiały metalowe w produkcji różnych części lotniczych.

W przemyśle motoryzacyjnym, ze względu na dobrą odporność na tarcie i właściwości mechaniczne, żywica PEEK jest szeroko stosowana jako surowiec do produkcji pokryw silnika, łożysk, uszczelek, uszczelnień, pierścieni sprzęgła i innych części w skrzyni biegów, hamulcach i układzie klimatyzacji w samochodzie.

Żywica PEEK jest idealnym izolatorem elektrycznym, w wysokiej temperaturze, wysokim ciśnieniu i wysokiej wilgotności oraz innych trudnych warunkach pracy, ale nadal zachowuje dobre właściwości izolacji elektrycznej, więc dziedzina informacji elektronicznej stopniowo staje się drugim co do wielkości obszarem zastosowania żywicy PEEK.

Produkcja rur, zaworów i pomp do transportu wody ultraczystej w przemyśle półprzewodnikowym jest powszechnie stosowana do produkcji nośników płytek, elektronicznych membran izolacyjnych i różnych powiązanych urządzeń.

Jako półkrystaliczne tworzywo konstrukcyjne, PEEK jest nierozpuszczalny w prawie wszystkich rozpuszczalnikach innych niż stężony kwas siarkowy i dlatego jest powszechnie stosowany do produkcji zaworów sprężarek, pierścieni tłokowych, uszczelek oraz różnych korpusów pomp chemicznych i elementów zaworów.

Żywica PEEK może również wytrzymać do 3000 cykli autoklawowania w temperaturze 134 stopni C. Ta cecha pozwala na stosowanie jej w produkcji sprzętu chirurgicznego i dentystycznego o wysokich wymaganiach sterylizacyjnych i wielokrotnym użyciu. Temperatura formowania PEEK 320 stopni ~ 390 stopni C.

Temperatura pieczenia 160 ~ 1855H ~ 8H Temperatura formy 140 ~ 180 Ten materiał formowanie wtryskowe temperatura jest zbyt wysoka, uszkodzenie ślimaka jest poważniejsze, przy ustawianiu prędkości ślimaka nie może być zbyt szybkie, ciśnienie wtrysku w 100 ~ 130MPa prędkość wtrysku 40 ~ 80. formowanie należy niezwłocznie zakończyć woskiem PE, aby szybko wyczyścić ślimak, nie można pozwolić, aby materiał PEEK pozostał w ślimaku.

Materiał PEEK charakteryzuje się niezwykle wysoką wydajnością w wielu obszarach, a jego Części formowane wtryskowo mają duże perspektywy rozwoju. Jednak części formowane wtryskowo z PEEK mogą również mieć różne wady, w tym punkty zimnego materiału, srebrne linie, porowatość, ślady fuzji, wypaczenia itp.

Autor na przykładzie drzwi do kabiny sterowniczej samolotu omawia wady w procesie formowania wtryskowego i optymalizację procesu. Części formowane wtryskowo z PEEK.

Analiza wad formowania produktów PEEK

Poniższy rysunek przedstawia czarny produkt PEEK z wkładkami do zaworu, który został uformowany wtryskowo przy użyciu Victrex PEEK 450G. Produkt ma średnicę 110 mm i grubość 15 mm ze stalowymi wkładkami M6 x 1.

Główną trudnością tego produktu w procesie formowania jest to, że produkt ma wady wyglądu, w tym zimny materiał, srebrny wzór, otwory powietrzne i ślady fuzji itp. W środku przedniego podajnika znajdują się ślady wlewu.

Wady wyglądu zostały przeanalizowane pod kątem człowieka, maszyny, materiału, metody i środowiska, a następnie podjęto odpowiednie środki i uzyskano dobre wyniki. Ślady bramy są usuwane przez obróbkę skrawaniem po formowaniu, aby zapewnić, że przednia powierzchnia jest płaska, a grubość spełnia wymagania projektowe.

Problem z zimnymi materiałami

Problem z zimnymi materiałami ma dwie główne przyczyny：

Podczas procesu produkcyjnego, zimny materiał w studni forma wtryskowa nie została zaprojektowana zgodnie ze specyfikacją lub studzienka na zimny materiał została usunięta.

Tak więc stan stopiony polimeru w produkcji i niższa temperatura kontaktu formy, przednia część stanu stopionego będzie w przenoszeniu ciepła, a temperatura gwałtownie spadnie, a więc niższa do temperatury topnienia PEEK 343 ℃, powinna być w stanie stopionym PEEK szybko zestali się w zimny materiał.

W procesie produkcyjnym, jeśli na końcu prowadnicy nie ma zimnego materiału, produkt z łatwością wpłynie do zimnego materiału, powodując wady. Części formowane wtryskowo.

Materiały PEEK są wytwarzane w specjalnym procesie. Gdy grubość produktu jest duża, produkt musi być chłodzony przez długi czas. Temperatura dyszy może wynosić nawet 400°C, ale temperatura wokół materiału nie osiąga tej wartości, a duża różnica temperatur powoduje szybkie rozpraszanie ciepła.

Jeśli niska temperatura tulei wlewowej i czas kontaktu dyszy wtryskarki jest długi, po spadku temperatury do temperatury topnienia PEEK, stopiony materiał jest bardzo łatwy do zestalenia, zakłócając w ten sposób postęp formowania. formowanie wtryskowe proces. W związku z tym, po wtryśnięciu materiału i zakończeniu utrzymywania ciśnienia, beczka powinna zostać natychmiast wyjęta, aby utrzymać formę i dyszę w pewnej odległości (przed napełnieniem).

Aby zapobiec zjawisku opóźnienia przepływu przez dyszę, należy ustawić odpowiednią ekstrakcję gumy. Bezpośredni kontakt stopu z powietrzem z powodu różnicy temperatur jest podatny na krzepnięcie, jeśli brak obróbki, zestalony PEEK wejdzie do formy, pojawiając się na powierzchni produktu za pomocą sprężyn, powodując wady zimnego materiału.

Problem ze srebrnym wzorem

W przypadku niektórych części formowanych wtryskowo z PEEK, srebrne smugi w pobliżu wlewu są zwykle spowodowane wilgocią lub gazem. Procesowi plastyfikacji produktu towarzyszy wytwarzanie gazu, który z dużym prawdopodobieństwem może powodować powstawanie srebrnych smug.

Gdy prędkość obrotowa formowanie wtryskowe Gdy ciśnienie wsteczne w maszynie jest wysokie, gaz wejdzie do procesu plastyfikacji i przepłynie na powierzchnię formowanej wtryskowo części za pomocą przepływu fontannowego, co spowoduje powstanie srebrnych linii na powierzchni formowanej wtryskowo części, ponieważ przepływa przez bramę pod wysokim ciśnieniem. Ustawienie przeciwciśnienia w procesie formowania może skutecznie zapobiec uwięzieniu gazu w stopionym materiale podczas procesu plastyfikacji.

Wilgoć z surowców, które nie zostały odpowiednio wysuszone, jest również podatna na powstawanie srebrnych smug, a materiały PEEK mogą wchłonąć do 0,4% wilgoci z powietrza podczas pracy.

Podczas produkcji pochłonięta wilgoć przedostaje się do wlewu przez stopiony materiał, a różnica temperatur między ścianą wnęki formy a stopionym materiałem jest duża, co powoduje powstawanie srebrnych smug. Aby uniknąć srebrnego wzoru, powinniśmy zwrócić uwagę na kontrolę wilgotności w granicach 0,2% w rzeczywistej produkcji.

Materiał powinien być przechowywany równomiernie, a wysokość warstwy materiału powinna być kontrolowana na poziomie 20-30 mm. Przed użyciem PEEK należy suszyć w suszarce w temperaturze 150-160°C przez 6-8 godzin.

Problem wypaczenia

Podczas skurczu, chłodzenia nierówne produkty i wnęka formy będą odchylone, a następnie spowodują zjawisko wypaczenia. W rzeczywistości sam skurcz nie ma zbyt dużego wpływu, głównie w procesie skurczu generowanym przez różnicę.

W normalnych warunkach, gdy skurcz jest jednolity, Części formowane wtryskowo z PEEK zmieni się tylko objętość. Gdy skurcz nie jest równomierny, część formowana wtryskowo będzie wypaczona i zdeformowana.

Istnieją trzy główne czynniki, którymi są

(1) Wypaczenie spowodowane nierówną grubością ścianki części formowanej wtryskowo.

(2) Wypaczenie spowodowane ostrym kątem gięcia części formowanej wtryskowo.

(3) Odkształcenia i pęknięcia spowodowane naprężeniami.

Zalecenia dotyczące optymalizacji procesu formowania wtryskowego PEEK

Zalecenia dotyczące temperatury formy i szybkości chłodzenia, w formowanie wtryskowe PEEK, kontrolowanie temperatury formy i szybkości chłodzenia może zmienić właściwości mechaniczne produktu. W większości przypadków temperatura formy do formowania PEEK powinna być kontrolowana na poziomie około 175°C.

Gdy temperatura formy jest wyższa niż 140°C, temperatura formy powinna być kontrolowana na poziomie około 175°C. Gdy temperatura formy jest wyższa niż 140°C, kryształy PEEK rosną lepiej, są bardziej kompletne i mają stosunkowo stabilną strukturę.

Odpowiednia szybkość chłodzenia sprzyja poprawie właściwości mechanicznych produktu; powolne i szybkie chłodzenie zmniejszy właściwości mechaniczne produktu. krystaliczny kształt PEEK w określonej temperaturze jest jednolitym jądrem, jeśli zastosujesz metodę powolnego chłodzenia, łatwo będzie utworzyć duże niejednorodne kryształy.

Jednakże, gdy powierzchnia produktu jest szybko schładzana, wewnętrzne tempo chłodzenia nie jest wystarczająco szybkie i jest podatne na wewnętrzne naprężenia i pęknięcia, co skutkuje spadkiem właściwości mechanicznych materiału.

Wybór ciśnienia wtrysku

W przypadku stosowania wtrysku wysokociśnieniowego materiał jest szczelnie wypełniany, a efekt formowania będzie dobry, co sprzyja poprawie właściwości mechanicznych PEEK. Ale ciśnienie jest zbyt wysokie, produkt będzie trudny do uwolnienia, co spowoduje ścieranie powierzchni produktu, więc ciśnienie wtrysku powinno być umiarkowane. Gdy ciśnienie wtrysku wynosi 9,5 MPa, ciśnienie cylindra podtrzymującego wynosi 7,5 MPa, a ciśnienie wsteczne wynosi od 0,5 do 1,5 MPa, produkt będzie formowany płynnie.

Zalecenia dotyczące temperatury

PEEK to specjalny rodzaj termoplastycznego krystalicznego tworzywa sztucznego. Jego temperatura zeszklenia wynosi około 143°C, a temperatura topnienia około 343°C.

Najlepszy zakres temperatury beczki wynosi 360 ~ 400 ℃, gdy powierzchnia produktu jest gładka i błyszcząca. 550 ℃ Temperatura rozkładu termicznego PEEK. Jednak w wysokich temperaturach (powyżej 410 ℃) formowanie, ze względu na działanie mechaniczne i obecność niewielkiej ilości powietrza, podatne na degradację i reakcje sieciowania, reakcje te bezpośrednio prowadzą do zmian lepkości stopu, tak że połysk produktu jest różny.

Zalecenie czasowe

Czas wtrysku powinien wynosić 6 s, aby zapewnić, że cała wnęka jest wypełniona wystarczającą ilością stopionego materiału, ponieważ grubość przetwarzanego produktu jest duża, a czas utrzymywania powinien wynosić 8 s, aby zapewnić uzupełnienie zmniejszenia objętości spowodowanego spadkiem temperatury stopu we wnęce i aby uniknąć tworzenia się otworów powietrznych po usunięciu skondensowanego materiału z wlewu.

Wygląd produktu nie zostanie zarysowany przez uwalnianie. Ciśnienie wnęki jest większe niż ciśnienie atmosferyczne lub mniejsze niż ciśnienie atmosferyczne w celu otwarcia formy, oba mają wpływ na wygląd produktów. Zgodnie ze zmianą wyglądu produktu, czas chłodzenia został określony na 35 s po debugowaniu.