Toma de muestra real para inyección de plástico PEEK
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Hola queridos,
Hoy queremos tener un material PEEK simplemente hablando.
La polieteretercetona PEEK es un plástico de ingeniería especial con excelentes propiedades, como resistencia a altas temperaturas, autolubricación, fácil procesamiento y alta resistencia mecánica. Se puede fabricar y procesar en varias piezas mecánicas, como engranajes de automóviles, pantallas de aceite, discos de arranque de cambios; Piezas de motores de aeronaves, correderas de lavadoras automáticas, piezas de equipos médicos, etc.
La polieteretercetona PEEK es un plástico de ingeniería especial con excelentes propiedades, como resistencia a altas temperaturas, autolubricación, fácil procesamiento y alta resistencia mecánica. Se puede fabricar y procesar en varias piezas mecánicas, como engranajes de automóviles, pantallas de aceite, discos de arranque de cambios; Piezas de motores de aviones, corredores de lavadoras automáticas, piezas de equipos médicos, etc. Debido al precio relativamente alto del material PEEK, es relativamente difícil de formar y se ha convertido en una de las áreas en las que se centran muchas empresas de moldeo por inyección.
La polieteretercetona (PEEK) es un polímero alto compuesto de unidades repetitivas que contienen un enlace cetona y dos enlaces éter en la estructura de la cadena principal, y es un plástico de ingeniería especial. PEEK tiene las ventajas de alta resistencia mecánica, resistencia a altas temperaturas, resistencia al impacto, retardante de llama, resistencia a ácidos y álcalis, textura dura, larga vida útil, etc., y tiene una gran cantidad de aplicaciones en la industria automotriz, aeroespacial, equipo médico y otros campos.
La resina PEEK se utilizó por primera vez en el campo aeroespacial, reemplazando al aluminio y otros materiales metálicos para fabricar varias piezas de aeronaves. En la industria automotriz, la resina PEEK tiene buena resistencia a la fricción y propiedades mecánicas. Como materia prima para la fabricación de cubiertas interiores de motores, se utilizan diversas piezas como cojinetes, juntas, retenes, coronas dentadas de embrague, etc. fabricadas con resina PEEK en la transmisión y frenado de automóviles. y los sistemas de aire acondicionado son ampliamente utilizados.
Las resinas PEEK también pueden soportar hasta 3000 ciclos de autoclave a 134 grados, una característica que las hace útiles en la producción de equipos dentales y quirúrgicos reutilizables y críticos para la esterilización. La temperatura de moldeo de PEEK es de 320 grados ~ 390 grados, la temperatura de horneado es de 160~1855H~8H y la temperatura del molde es de 140~180. La temperatura de moldeo de este material es demasiado alta y el daño al tornillo es grave. Al configurar la velocidad del tornillo, la velocidad no debe ser demasiado rápida y la presión de inyección debe ser de 100 ~ 130 MPa, velocidad de inyección 40 ~ 80. Después del moldeado, el tornillo se debe limpiar rápidamente con cera de PE y no se debe permitir que el material PEEK permanezca en el tornillo.
El material PEEK tiene un rendimiento extremadamente alto en muchos aspectos y sus piezas moldeadas por inyección también tienen grandes perspectivas de desarrollo. Sin embargo, las piezas moldeadas por inyección de PEEK también tienen varios defectos, incluidos puntos fríos, vetas plateadas, poros, líneas de soldadura, deformaciones, etc. del proceso de moldeo por inyección de PEEK.
A continuación se muestra un ejemplo de análisis de defectos de formación del producto PEEK.
A continuación, se muestra un PEEK negro con pieza de válvula de inserción, moldeado por inyección con Victrex PEEK 450G. Diámetro del producto 110 mm, espesor 15 mm, con insertos de acero M6×1.
En el proceso de moldeo de este producto, la principal dificultad es que el producto tiene defectos de apariencia, incluyendo material frío, rayas plateadas, poros y marcas de soldadura, etc., y hay marcas de puerta en la alimentación frontal y media. Los defectos de apariencia se analizaron desde los aspectos del hombre, la máquina, el material, el método y el entorno, se tomaron las medidas correspondientes y se obtuvieron buenos resultados. Las marcas de la entrada se eliminan mecanizándolas después del moldeado para garantizar que la superficie frontal sea plana y que el tamaño del grosor cumpla con los requisitos de diseño.
Problema de stock frío
Hay dos razones principales para el problema del material frío:
Los pozos fríos de moho no se especificaron ni se eliminaron durante la producción. El polímero en estado fundido se pone en contacto con el molde a una temperatura más baja durante la producción, y la temperatura de la parte frontal en estado fundido disminuirá rápidamente debido a la transferencia de calor. Cuando el punto de fusión de PEEK se reduce a 343 grados C, el PEEK que debería estar en la etapa fundida se solidificará rápidamente y se convertirá en material frío. En el proceso de producción, si no se agrega bien el bloque frío al final del corredor, el producto fluirá fácilmente hacia el bloque frío, causando defectos en las piezas moldeadas por inyección.
El material PEEK tiene un proceso de producción especial. Cuando se requiere que el grosor del producto sea grande, debe enfriarse durante mucho tiempo. En este momento, la temperatura de la boquilla es de hasta 400 grados, pero la temperatura alrededor del material no alcanza este valor y la gran diferencia de temperatura hace que el calor se disipe rápidamente. Si el manguito del bebedero a baja temperatura está en contacto con la boquilla de la máquina de moldeo por inyección durante mucho tiempo, después de que la temperatura desciende hasta el punto de fusión de PEEK, el material fundido se solidifica muy fácilmente, lo que interfiere con el progreso del moldeo por inyección. proceso. Por lo tanto, después de completar la inyección de material y el mantenimiento de la presión, el cilindro debe retirarse inmediatamente para mantener el molde y la boquilla a distancia (alimentación previa). Para evitar que la boquilla se derrita, debe configurarse para bombear pegamento correctamente. El fundido entra en contacto directo con el aire y es propenso a solidificarse debido a la gran diferencia de temperatura. Si falta el tratamiento, el PEEK solidificado entrará en el molde, y al mismo tiempo, aparecerá en la superficie del producto por medio de resortes, dando lugar a defectos de material en frío.
Problema de racha plateada
En el caso de algunas piezas moldeadas por inyección de PEEK, las vetas plateadas cerca de la compuerta generalmente son causadas por la humedad o el gas. El proceso de plastificación del producto estará acompañado por la generación de gas, que fácilmente puede causar vetas plateadas en el producto. Cuando la velocidad del tornillo de la máquina de moldeo por inyección es grande, el gas aprovechará la oportunidad para ingresar al proceso de plastificación y fluirá hacia la superficie de la pieza moldeada por inyección por medio del flujo de la fuente. Debido a que fluye a través de la compuerta a alta presión, se generarán rayas plateadas en la superficie de la pieza moldeada por inyección. Establecer la contrapresión durante el moldeo puede evitar efectivamente que el material fundido atrape gas durante la plastificación.
La humedad producida por las materias primas que no se han secado por completo también es propensa a las vetas plateadas. Los materiales PEEK absorberán continuamente la humedad del aire durante la colocación, y la tasa de absorción de agua puede alcanzar el {{0}},4 por ciento. La humedad absorbida en la producción ingresa a la puerta a través del fundido. Debido a la gran diferencia de temperatura entre la pared de la cavidad del molde y el material fundido, el encuentro entre los dos conduce a vetas plateadas. Para evitar la aparición de rayas plateadas, se debe prestar atención al control de la humedad dentro del 0,2 por ciento en la producción real. Al almacenar materiales, preste atención a colocarlos uniformemente y no apilarlos, y controle la altura de la capa de material dentro de los 20-30 mm. Coloque PEEK en un horno de secado a 150-160 grados durante 6-8 horas antes de usar.
Problema de deformación
Cuando la contracción y el enfriamiento son desiguales, el producto y la cavidad del molde se desviarán y se producirá una deformación en este momento. De hecho, la contracción en sí no tendrá mucho impacto, principalmente la diferencia en el proceso de contracción. Normalmente, las piezas moldeadas por inyección de PEEK solo cambiarán de volumen cuando la contracción sea uniforme. Cuando la contracción es desigual, se producirá la deformación de la pieza moldeada por inyección.
Hay tres factores principales:
(1) Alabeo causado por espesor de pared irregular de piezas moldeadas por inyección.
(2) Alabeo causado por ángulos de flexión pronunciados de piezas moldeadas por inyección.
(3) Agrietamiento por deformación por alabeo causado por tensión.
Sugerencias para la optimización del proceso de moldeo por inyección de PEEK
Recomendaciones sobre la temperatura del molde y la velocidad de enfriamiento
En el moldeo por inyección de PEEK, controlar la temperatura del molde y la velocidad de enfriamiento puede cambiar las propiedades mecánicas del producto. En la mayoría de los casos, la temperatura del molde para el moldeado de PEEK debe controlarse en alrededor de 175 grados. Cuando la temperatura del molde es superior a 140 grados, el cristal PEEK crece mejor, más completo y la estructura es relativamente estable.
Una velocidad de enfriamiento adecuada es beneficiosa para mejorar las propiedades mecánicas del producto; el enfriamiento lento y el enfriamiento rápido reducirán las propiedades mecánicas del producto. La forma cristalina de PEEK a una determinada temperatura es de nucleación uniforme y, si se utiliza un método de enfriamiento lento, es fácil formar cristales no uniformes más grandes. Sin embargo, cuando la superficie del producto se enfría rápidamente, la velocidad de enfriamiento interno no es lo suficientemente rápida y la tensión interna se genera fácilmente, lo que da como resultado grietas y una disminución de las propiedades mecánicas del material.
Selección de presión de inyección
Cuando se usa inyección a alta presión, el material se llena herméticamente y el efecto de moldeo será bueno, lo que es beneficioso para mejorar las propiedades mecánicas de PEEK. Sin embargo, si la presión es demasiado alta, será difícil desmoldar el producto, lo que provocará rayones en la superficie del producto, por lo que la inyección
La presión debe ser moderada. Cuando la presión de inyección es de 9,5 MPa, el cilindro de retención de presión es de 7,5 MPa y la contrapresión es 0.5-1,5 MPa, el producto se puede formar sin problemas.
consejos de temperatura
PEEK es un plástico cristalino termoplástico especial. Su temperatura de transición vítrea es de aproximadamente 143 grados y su punto de fusión es de aproximadamente 343 grados. El rango óptimo de temperatura del barril es de 360-400 grados, en este momento, la superficie del producto es suave y brillante. La temperatura de descomposición térmica de PEEK es de 550 grados. Sin embargo, cuando se moldea a alta temperatura (por encima de 410 grados), debido a la acción mecánica y la presencia de una pequeña cantidad de aire, es fácil de degradar y se producen reacciones de reticulación. Estas reacciones conducen directamente a cambios en su viscosidad de fusión, lo que da como resultado un brillo desigual del producto.
sugerencia de tiempo
El tiempo de inyección debe garantizar que toda la cavidad del molde se llene con suficiente material fundido. Debido al gran espesor del producto procesado, se selecciona un tiempo de inyección de 6 s. El tiempo de presión de mantenimiento debe garantizar que el volumen del material se reponga debido a la reducción de la temperatura de fusión en la cavidad del molde. Al mismo tiempo, para evitar la generación de poros tras la eliminación del condensado del bebedero, el tiempo seleccionado es de 8 s. El valor óptimo del tiempo de enfriamiento debe ser abrir la cavidad del molde cuando la presión de la cavidad esté cerca de la presión atmosférica, de modo que no haya raspaduras de desmoldeo en la apariencia del producto. La presión en la cavidad del molde mayor que la presión atmosférica o menor que la presión atmosférica para abrir el molde tendrá un impacto en la apariencia del producto. De acuerdo con el cambio de apariencia del producto, después de la depuración, se determina que el tiempo de enfriamiento es de 35 s.
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