Tomando a amostra real para injeção de plástico PEEK
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Olá queridos,
Hoje queremos falar simplesmente sobre o material PEEK.
PEEK polieteretercetona é um plástico de engenharia especial com excelentes propriedades como resistência a altas temperaturas, autolubrificação, fácil processamento e alta resistência mecânica. Pode ser fabricado e processado em várias partes mecânicas, como engrenagens de automóveis, telas de óleo, disco de partida de mudança; Peças de motores de aeronaves, corredores de máquinas de lavar automáticas, peças de equipamentos médicos, etc.
PEEK polieteretercetona é um plástico de engenharia especial com excelentes propriedades como resistência a altas temperaturas, autolubrificação, fácil processamento e alta resistência mecânica. Pode ser fabricado e processado em várias partes mecânicas, como engrenagens de automóveis, telas de óleo, disco de partida de mudança; Peças de motores de aeronaves, corredores de máquinas de lavar automáticas, peças de equipamentos médicos, etc. Devido ao preço relativamente alto do material PEEK, é relativamente difícil de formar e tornou-se uma das áreas em que muitas empresas de moldagem por injeção se concentram.
Polieteretercetona (PEEK) é um alto polímero composto de unidades repetidas contendo uma ligação cetona e duas ligações éter na estrutura da cadeia principal, e é um plástico de engenharia especial. PEEK tem as vantagens de alta resistência mecânica, resistência a altas temperaturas, resistência ao impacto, retardante de chama, resistência a ácidos e álcalis, textura dura, longa vida útil, etc., e tem um grande número de aplicações na indústria automotiva, aeroespacial, equipamentos médicos e outros campos.
A resina PEEK foi usada pela primeira vez no campo aeroespacial, substituindo o alumínio e outros materiais metálicos para fabricar várias peças de aeronaves. Na indústria automotiva, a resina PEEK possui boa resistência ao atrito e propriedades mecânicas. Como matéria-prima para a fabricação de tampas internas de motores, diversas peças como rolamentos, gaxetas, retentores, anéis de embreagem, etc. feitos de resina PEEK são utilizados na transmissão e frenagem de automóveis. e sistemas de ar condicionado são amplamente utilizados.
As resinas PEEK também podem suportar até 3.000 ciclos de autoclavagem a 134 graus, uma característica que as torna úteis na produção de equipamentos cirúrgicos e odontológicos reutilizáveis de esterilização crítica. A temperatura de moldagem do PEEK é de 320 graus ~ 390 graus, a temperatura de cozimento é de 160 ~ 1855H ~ 8H e a temperatura do molde é de 140 ~ 180. A temperatura de moldagem deste material é muito alta e o dano ao parafuso é sério. Ao definir a velocidade do parafuso, a velocidade não deve ser muito rápida e a pressão de injeção deve ser 100 ~ 130MPa velocidade de injeção 40 ~ 80. Após a moldagem, o parafuso deve ser rapidamente limpo com cera PE, e o material PEEK não deve ficar no parafuso.
O material PEEK tem desempenho extremamente alto em muitos aspectos, e suas peças de moldagem por injeção também têm grandes perspectivas de desenvolvimento. No entanto, as peças moldadas por injeção de PEEK também apresentam vários defeitos, incluindo pontos frios, listras prateadas, poros, linhas de solda, empenamento, etc. do processo de moldagem por injeção PEEK.
Abaixo está um exemplo de análise de defeitos de conformação do produto PEEK.
A foto abaixo é um PEEK preto com peça de válvula de inserção, moldada por injeção usando Victrex PEEK 450G. Diâmetro do produto 110mm, espessura 15mm, com insertos de aço M6×1.
No processo de moldagem deste produto, a principal dificuldade é que o produto apresenta defeitos de aparência, incluindo material frio, estrias prateadas, poros e marcas de solda, etc., e há marcas de portão na alimentação frontal e intermediária. Defeitos de aparência foram analisados a partir dos aspectos de homem, máquina, material, método e ambiente, e medidas correspondentes foram tomadas, obtendo-se bons resultados. As marcas do portão são removidas por usinagem após a moldagem para garantir que a superfície frontal seja plana e o tamanho da espessura atenda aos requisitos do projeto.
Problema de estoque frio
Existem duas razões principais para o problema do material frio:
Poços frios de molde não foram especificados ou removidos durante a produção. O polímero no estado fundido é colocado em contato com o molde com uma temperatura mais baixa durante a produção, e a temperatura da parte frontal no estado fundido diminuirá rapidamente devido à transferência de calor. Quando o ponto de fusão do PEEK for reduzido para 343 graus C, o PEEK que deve estar no estágio fundido será Ele solidificará rapidamente e se tornará material frio. No processo de produção, se o poço de slug frio não for adicionado no final do corredor, o produto fluirá facilmente para o slug frio, causando defeitos nas peças moldadas por injeção.
O material PEEK tem um processo de produção especial. Quando a espessura do produto deve ser grande, ele precisa ser resfriado por um longo tempo. Neste momento, a temperatura do bocal chega a 400 graus, mas a temperatura ao redor do material não atinge esse valor, e a grande diferença de temperatura faz com que o calor se dissipe rapidamente. Se a luva do sprue em baixa temperatura estiver em contato com o bico da máquina de moldagem por injeção por um longo tempo, após a temperatura cair para o ponto de fusão do PEEK, o material fundido é muito fácil de solidificar, interferindo assim no andamento da moldagem por injeção processo. Portanto, após a conclusão da injeção do material e da retenção de pressão, o barril deve ser removido imediatamente para manter o molde e o bico afastados (pré-alimentação). Para evitar que o bico funda, ele deve ser ajustado para bombear a cola corretamente. O fundido entra em contato direto com o ar e é propenso à solidificação devido à grande diferença de temperatura. Na falta do tratamento, o PEEK solidificado entrará no molde e, ao mesmo tempo, aparecerá na superfície do produto por meio de molas, resultando em defeitos do material frio.
Problema de raia de prata
Para algumas peças moldadas por injeção de PEEK, listras prateadas perto do portão geralmente são causadas por umidade ou gás. O processo de plastificação do produto será acompanhado pela geração de gás, que pode facilmente causar estrias de prata no produto. Quando a velocidade do parafuso da máquina injetora for grande, o gás aproveitará a oportunidade para entrar no processo de plastificação e fluir para a superfície da peça injetada por meio do fluxo da fonte. Por fluir através do portão sob alta pressão, serão geradas estrias de prata na superfície da peça moldada por injeção. O ajuste da contrapressão durante a moldagem pode efetivamente evitar o gás aprisionado pelo material fundido durante a plastificação.
A umidade produzida por matérias-primas que não foram totalmente secas também é propensa a estrias de prata. Os materiais PEEK absorverão continuamente a umidade do ar durante a colocação, e a taxa de absorção de água pode chegar a {{0}},4 por cento . A umidade absorvida na produção entra no portão através do fundido. Devido à grande diferença de temperatura entre a parede da cavidade do molde e o material fundido, o encontro entre os dois leva a estrias de prata. Para evitar a ocorrência de estrias de prata, deve-se prestar atenção ao controle da umidade dentro de 0,2% na produção real. Ao armazenar materiais, preste atenção para colocá-los uniformemente e não empilhá-los, e controle a altura da camada de material dentro de 20-30 mm. Coloque o PEEK em um forno de secagem a 150-160 graus por 6-8 horas antes de usar.
Problema de deformação
Quando o encolhimento e o resfriamento são desiguais, o produto e a cavidade do molde se desviam, e o empenamento ocorre neste momento. Na verdade, a contração em si não terá muito impacto, principalmente a diferença no processo de contração. Normalmente, as peças moldadas por injeção de PEEK só mudam de volume quando o encolhimento é uniforme. Quando o encolhimento é desigual, ocorrerá o empenamento da peça moldada por injeção.
Existem três fatores principais:
(1) Empenamento causado pela espessura irregular da parede das peças moldadas por injeção.
(2) Empenamento causado por ângulos de flexão agudos de peças moldadas por injeção.
(3) Rachaduras deformações em deformações causadas por tensão.
Sugestões para otimização do processo de moldagem por injeção de PEEK
Recomendações de temperatura do molde e taxa de resfriamento
Na moldagem por injeção de PEEK, o controle da temperatura do molde e da taxa de resfriamento pode alterar as propriedades mecânicas do produto. Na maioria dos casos, a temperatura do molde para moldagem PEEK deve ser controlada em torno de 175 graus. Quando a temperatura do molde é superior a 140 graus, o cristal PEEK cresce melhor, mais completo e a estrutura é relativamente estável.
A taxa de resfriamento adequada é benéfica para melhorar as propriedades mecânicas do produto; resfriamento lento e resfriamento rápido reduzirão as propriedades mecânicas do produto. A forma cristalina do PEEK a uma certa temperatura é de nucleação uniforme e, se for usado um método de resfriamento lento, é fácil formar cristais não uniformes maiores. No entanto, quando a superfície do produto é resfriada rapidamente, a taxa de resfriamento interna não é rápida o suficiente, e tensões internas são facilmente geradas, resultando em trincas, resultando na diminuição das propriedades mecânicas do material.
Seleção de pressão de injeção
Quando a injeção de alta pressão é usada, o material é preenchido firmemente e o efeito de moldagem será bom, o que é benéfico para melhorar as propriedades mecânicas do PEEK. No entanto, se a pressão for muito alta, o produto será difícil de desmoldar, resultando em arranhões na superfície do produto, portanto, a injeção
A pressão deve ser moderada. Quando a pressão de injeção é de 9,5 MPa, o cilindro de retenção de pressão é de 7,5 MPa e a contrapressão é de 0.5-1,5 MPa, o produto pode ser formado suavemente.
conselho de temperatura
PEEK é um plástico cristalino termoplástico especial. Sua temperatura de transição vítrea é de cerca de 143 graus e seu ponto de fusão é de cerca de 343 graus. A faixa ideal de temperatura do barril é de 360-400 graus, neste momento, a superfície do produto é lisa e brilhante. A temperatura de decomposição térmica do PEEK é de 550 graus. No entanto, ao moldar em alta temperatura (acima de 410 graus), devido à ação mecânica e à presença de uma pequena quantidade de ar, é fácil degradar e ocorrem reações de reticulação. Essas reações levam diretamente a mudanças na viscosidade do fundido, resultando em um brilho irregular do produto.
sugestão de horário
O tempo de injeção precisa garantir que toda a cavidade do molde seja preenchida com material fundido suficiente. Devido à grande espessura do produto processado, o tempo de injeção é selecionado para ser de 6 s. O tempo de pressão de retenção precisa garantir que o volume do material seja reabastecido devido à redução da temperatura do fundido na cavidade do molde. Ao mesmo tempo, para evitar a geração de poros após a remoção do condensado do sprue, o tempo selecionado é de 8 s. O valor ideal do tempo de resfriamento deve ser abrir a cavidade do molde quando a pressão da cavidade estiver próxima da pressão atmosférica, para que não haja arranhões de desmoldagem na aparência do produto. A pressão da cavidade do molde maior que a pressão atmosférica ou menor que a pressão atmosférica para abrir o molde terá um impacto na aparência do produto. De acordo com a mudança de aparência do produto, após a depuração, é determinado que o tempo de resfriamento é de 35s.
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