Prendendo il vero campione per l'iniezione di plastica PEEK
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Ciao cari,
Oggi vogliamo parlare semplicemente del materiale PEEK.
Il polietereterchetone PEEK è uno speciale tecnopolimero con proprietà eccellenti come resistenza alle alte temperature, autolubrificazione, facilità di lavorazione ed elevata resistenza meccanica. Può essere prodotto e trasformato in varie parti meccaniche, come ingranaggi di automobili, filtri dell'olio, disco di avviamento del cambio; Parti di motori aeronautici, guide automatiche per lavatrici, parti di apparecchiature mediche, ecc.
Il polietereterchetone PEEK è uno speciale tecnopolimero con proprietà eccellenti come resistenza alle alte temperature, autolubrificazione, facilità di lavorazione ed elevata resistenza meccanica. Può essere prodotto e trasformato in varie parti meccaniche, come ingranaggi di automobili, filtri dell'olio, disco di avviamento del cambio; Parti di motori aeronautici, guide di lavatrici automatiche, parti di apparecchiature mediche, ecc. A causa del prezzo relativamente alto del materiale PEEK, è relativamente difficile da formare ed è diventata una delle aree su cui si concentrano molte aziende di stampaggio a iniezione.
Il polietereterchetone (PEEK) è un alto polimero composto da unità ripetitive contenenti un legame chetonico e due legami etere nella struttura della catena principale ed è una speciale plastica tecnica. Il PEEK presenta i vantaggi di 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 ha un gran numero di applicazioni nell'industria automobilistica, aerospaziale, apparecchiature mediche e altri campi.
La resina PEEK è stata utilizzata per la prima volta nel campo aerospaziale, sostituendo l'alluminio e altri materiali metallici per produrre varie parti di aeromobili. Nell'industria automobilistica, la resina PEEK ha una buona resistenza all'attrito e proprietà meccaniche. Come materia prima per la produzione di coperture interne del motore, nella trasmissione e nella frenata delle automobili vengono utilizzate varie parti come cuscinetti, guarnizioni, guarnizioni, anelli degli ingranaggi della frizione, ecc. In resina PEEK. e i sistemi di condizionamento dell'aria sono ampiamente utilizzati.
Le resine PEEK possono anche resistere fino a 3000 cicli di sterilizzazione in autoclave a 134 gradi, caratteristica che le rende utili nella produzione di apparecchiature chirurgiche e odontoiatriche critiche e riutilizzabili per la sterilizzazione. La temperatura di stampaggio del PEEK è 320 gradi ~ 390 gradi, la temperatura di cottura è 160~1855H~8H e la temperatura dello stampo è 140~180. La temperatura di stampaggio di questo materiale è troppo alta e il danno alla vite è grave. Quando si imposta la velocità della vite, la velocità non dovrebbe essere troppo alta e la pressione di iniezione dovrebbe essere 100 ~ 130 MPa velocità di iniezione 40 ~ 80. Dopo lo stampaggio, la vite deve essere pulita rapidamente con cera PE e il materiale PEEK non deve rimanere nella vite.
Il materiale PEEK ha prestazioni estremamente elevate sotto molti aspetti e anche le sue parti di stampaggio a iniezione hanno grandi prospettive di sviluppo. Tuttavia, le parti stampate a iniezione in PEEK presentano anche vari difetti, inclusi punti freddi, striature d'argento, pori, linee di saldatura, deformazione, ecc. L'autore prende come esempio una regolazione della cabina dell'aviazione e una parte della valvola di controllo ambientale e discute i difetti e l'ottimizzazione del processo del processo di stampaggio a iniezione del PEEK.
Di seguito è riportato un esempio di analisi dei difetti di formatura del prodotto in PEEK.
L'immagine di seguito è un PEEK nero con parte della valvola a inserto, stampato a iniezione utilizzando Victrex PEEK 450G. Diametro prodotto 110mm, spessore 15mm, con inserti in acciaio M6×1.
Nel processo di stampaggio di questo prodotto, la principale difficoltà è che il prodotto presenta difetti estetici, inclusi materiale freddo, striature argentate, pori e segni di saldatura, ecc., e ci sono segni di iniezione nell'alimentazione anteriore e centrale. I difetti di aspetto sono stati analizzati dagli aspetti dell'uomo, della macchina, del materiale, del metodo e dell'ambiente e sono state prese le misure corrispondenti e sono stati ottenuti buoni risultati. I segni del cancello vengono rimossi mediante lavorazione a macchina dopo lo stampaggio per garantire che la superficie anteriore sia piatta e che le dimensioni dello spessore soddisfino i requisiti di progettazione.
Problema delle scorte fredde
Ci sono due ragioni principali per il problema del materiale freddo:
I pozzi freddi dello stampo non sono stati specificati o rimossi durante la produzione. Il polimero allo stato fuso viene portato a contatto con lo stampo con una temperatura inferiore durante la produzione e la temperatura della parte anteriore allo stato fuso diminuirà rapidamente a causa del trasferimento di calore. Quando il punto di fusione del PEEK viene ridotto a 343 gradi C, il PEEK che dovrebbe trovarsi nella fase fusa si solidificherà rapidamente e diventerà un materiale freddo. Nel processo di produzione, se il pozzetto della lumaca fredda non viene aggiunto all'estremità della guida, il prodotto scorrerà facilmente nella lumaca fredda, causando difetti nelle parti stampate ad iniezione.
Il materiale PEEK ha uno speciale processo di produzione. Quando lo spessore del prodotto deve essere grande, deve essere raffreddato a lungo. In questo momento, la temperatura dell'ugello raggiunge i 400 gradi, ma la temperatura attorno al materiale non raggiunge questo valore e la grande differenza di temperatura fa dissipare rapidamente il calore. Se la materozza a bassa temperatura è a lungo in contatto con l'ugello della macchina di stampaggio ad iniezione, dopo che la temperatura è scesa al punto di fusione del PEEK, il materiale fuso è molto facile da solidificare, interferendo così con l'andamento dello stampaggio ad iniezione processi. Pertanto, una volta completata l'iniezione del materiale e il mantenimento della pressione, la canna deve essere rimossa immediatamente per mantenere lo stampo e l'ugello a distanza (pre-alimentazione). Per evitare la colata dell'ugello, dovrebbe essere impostato per pompare correttamente la colla. La massa fusa contatta direttamente l'aria ed è soggetta a solidificazione a causa della grande differenza di temperatura. Se il trattamento è carente, il PEEK solidificato entrerà nello stampo, e contemporaneamente apparirà sulla superficie del prodotto per mezzo di molle, determinando difetti del materiale a freddo.
Problema striscia argento
Per alcune parti stampate a iniezione in PEEK, le striature d'argento vicino al cancello sono generalmente causate da umidità o gas. Il processo di plastificazione del prodotto sarà accompagnato dalla generazione di gas, che può facilmente causare striature d'argento nel prodotto. Quando la velocità della vite della pressa ad iniezione è elevata, il gas coglierà l'occasione per entrare nel processo di plastificazione e fluire sulla superficie della parte stampata ad iniezione per mezzo del flusso della fontana. Poiché scorre attraverso il cancello ad alta pressione, verranno generate strisce d'argento sulla superficie della parte stampata a iniezione. L'impostazione della contropressione durante lo stampaggio può evitare efficacemente il gas intrappolato dal materiale fuso durante la plastificazione.
Anche l'umidità prodotta da materie prime che non sono state completamente essiccate è soggetta a striature argentate. I materiali PEEK assorbiranno continuamente l'umidità nell'aria durante il posizionamento e il tasso di assorbimento dell'acqua può raggiungere il {{0}},4 percento . L'umidità assorbita nella produzione entra nel cancello attraverso il fuso. A causa della grande differenza di temperatura tra la parete della cavità dello stampo e il materiale fuso, l'incontro tra i due porta a striature d'argento. Al fine di evitare il verificarsi di striature d'argento, è necessario prestare attenzione al controllo dell'umidità entro lo 0,2% nella produzione effettiva. Quando si conservano i materiali, prestare attenzione a posizionarli in modo uniforme e non impilarli e controllare l'altezza dello strato di materiale entro 20-30 mm. Mettere il PEEK in un forno di essiccazione a 150-160 gradi per 6-8 ore prima dell'uso.
Problema di deformazione
Quando il restringimento e il raffreddamento non sono uniformi, il prodotto e la cavità dello stampo devieranno e in questo momento si verificherà una deformazione. In effetti, la contrazione stessa non avrà molto impatto, principalmente la differenza nel processo di contrazione. Normalmente, le parti stampate a iniezione in PEEK cambiano di volume solo quando il ritiro è uniforme. Quando il ritiro non è uniforme, si verificherà la deformazione della parte stampata a iniezione.
Ci sono tre fattori principali:
(1) Deformazione causata dallo spessore irregolare delle pareti delle parti stampate a iniezione.
(2) Deformazione causata da angoli di piegatura acuti delle parti stampate a iniezione.
(3) Incrinature da deformazione provocate da sollecitazioni.
Suggerimenti per l'ottimizzazione del processo di stampaggio a iniezione del PEEK
Raccomandazioni sulla temperatura dello stampo e sulla velocità di raffreddamento
Nello 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 in PEEK deve essere controllata a circa 175 gradi. Quando la temperatura dello stampo è superiore a 140 gradi, il cristallo PEEK cresce meglio, più completo e la struttura è relativamente stabile.
Un'adeguata velocità di raffreddamento è vantaggiosa per migliorare le proprietà meccaniche del prodotto; il raffreddamento lento e il raffreddamento rapido riducono le proprietà meccaniche del prodotto. La forma cristallina del PEEK a una certa temperatura è una nucleazione uniforme e, se viene utilizzato un metodo di raffreddamento lento, è facile formare cristalli non uniformi più grandi. Tuttavia, quando la superficie del prodotto viene raffreddata rapidamente, la velocità di raffreddamento interna non è sufficientemente elevata e si generano facilmente sollecitazioni interne che provocano crepe, con conseguente diminuzione delle proprietà meccaniche del materiale.
Selezione della pressione di iniezione
Quando viene utilizzata l'iniezione ad alta pressione, il materiale viene riempito ermeticamente e l'effetto di stampaggio sarà buono, il che è vantaggioso per migliorare le proprietà meccaniche del PEEK. Tuttavia, se la pressione è troppo alta, il prodotto sarà difficile da sformare, provocando graffi sulla superficie del prodotto, quindi l'iniezione
La pressione dovrebbe essere moderata. Quando la pressione di iniezione è 9,5 MPa, il cilindro di mantenimento della pressione è 7,5 MPa e la contropressione è 0.5-1.5 MPa, il prodotto può essere formato senza intoppi.
consiglio sulla temperatura
Il PEEK è una speciale plastica cristallina termoplastica. La sua temperatura di transizione vetrosa è di circa 143 gradi e il suo punto di fusione è di circa 343 gradi. L'intervallo ottimale di temperatura della botte è di 360-400 gradi, in questo momento la superficie del prodotto è liscia e lucida. La temperatura di decomposizione termica del PEEK è di 550 gradi. Tuttavia, durante lo stampaggio ad alta temperatura (sopra i 410 gradi), a causa dell'azione meccanica e della presenza di una piccola quantità di aria, è facile degradarsi e si verificano reazioni di reticolazione. Queste reazioni portano direttamente a cambiamenti nella sua viscosità del fuso, con conseguente lucentezza non uniforme del prodotto.
suggerimento di tempo
Il tempo di iniezione deve garantire che l'intera cavità dello stampo sia riempita con una quantità sufficiente di materiale fuso. A causa del grande spessore del prodotto lavorato, il tempo di iniezione è selezionato per essere di 6 s. Il tempo di pressione di mantenimento deve garantire che il volume del materiale venga reintegrato a causa della riduzione della temperatura del fuso nella cavità dello stampo. Allo stesso tempo, per evitare la formazione di pori dopo la rimozione della condensa della materozza, il tempo selezionato è di 8 s. Il valore ottimale del tempo di raffreddamento dovrebbe essere quello di aprire la cavità dello stampo quando la pressione della cavità è prossima a quella atmosferica, in modo che non ci siano graffi da sformatura sull'aspetto del prodotto. La pressione della cavità dello stampo maggiore della pressione atmosferica o inferiore alla pressione atmosferica per aprire lo stampo avrà un impatto sull'aspetto del prodotto. In base alla modifica dell'aspetto del prodotto, dopo il debug, viene determinato che il tempo di raffreddamento è di 35 secondi.
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