Cinco fatores a serem considerados ao moldar PEEK

Você é um moldador de PEEK pela primeira vez? Ou talvez você já tenha tentado moldá-lo e esteja enfrentando problemas? Neste artigo, consideramos cinco fatores no processo de moldagem por injeção que podem ajudar a evitar a necessidade de solução de problemas ao moldar o polímero PEEK – e isso pode ajudar a atingir o potencial máximo deste material de alto desempenho.

O Polieteretercetona (PEEK) é um termoplástico avançado de alto desempenho amplamente utilizado em aplicações exigentes nas indústrias aeroespacial, automotiva, de energia, industrial, eletrônica e médica. Um dos benefícios deste plástico semicristalino é que ele oferece propriedades mecânicas, desempenho em temperatura e resistência química excepcionais.

Embora a moldagem por injeção de PEEK possa ser vista como desafiadora, ela pode ser moldada de forma semelhante a outros termoplásticos de alto desempenho. Ao focar em alguns dos requisitos de processamento exclusivos do PEEK, é possível evitar desafios ou armadilhas comuns. Acertar a moldagem por injeção de PEEK traz grandes dividendos. A produção de componentes de PEEK de alta qualidade e sem defeitos permite que você aproveite ao máximo seu excelente desempenho.

Para realizar os benefícios do PEEK, cada detalhe do processo de moldagem por injeção deve ser controlado e otimizado. Neste artigo, você aprenderá os cinco fatores-chave a serem considerados ao moldar PEEK. Seguindo as diretrizes da ChengHe, você pode prevenir defeitos, reduzir iterações e acelerar a proficiência com este material de alto desempenho.

#1 Equipamento: Máquinas de Moldagem por Injeção Padrão

O primeiro fator envolve o equipamento que você usa. O PEEK pode ser moldado em máquinas de moldagem por injeção padrão fornecidas pela maioria dos fornecedores de máquinas conhecidos. Dependendo do grau de PEEK que você moldará, as temperaturas de processamento no seu cilindro de moldagem por injeção estarão na faixa de 350–400°C.

Essas temperaturas podem ser alcançadas na maioria dos moldadores padrão com aquecedores de cilindro sem a necessidade de modificações. Se modificações forem necessárias, elas geralmente são para as faixas de aquecimento ou termopares/controladores. Sugerimos o uso de faixas de aquecimento de cerâmica, pois elas fornecem o processamento mais consistente. Além disso, considere o uso de mantas para cilindro, pois elas fornecem isolamento térmico, com o benefício de economia de custos de energia.

Um parafuso de uso geral é eficaz. Cobre e ligas de cobre devem ser evitados em contato com o material fundido. Todos os componentes metálicos devem ser lisos e altamente polidos para evitar acúmulo de material.

#2 A Importância da Secagem do Polímero PEEK

Os grânulos de PEEK são fornecidos nominalmente secos, mas podem absorver umidade da atmosfera. Em nossas fichas técnicas e guias de moldagem por injeção, fornecemos orientações específicas sobre secagem. Em resumo, sugerimos secar os pellets em bandejas em estufas com circulação de ar por 2–3 horas a 150–160°C, ou alternativamente, secagem durante a noite.

O objetivo deve ser reduzir o teor de umidade residual para <0,02%. Secadores desumidificadores ou dessecantes também podem ser usados e devem ser capazes de manter um ponto de orvalho ou temperatura de saturação de -40°C.

#3 Limpeza é Fundamental

A limpeza é um requisito inegociável – mantenha-a limpa! Qualquer contaminação deve ser evitada ao processar PEEK. A maioria dos outros polímeros se degradará nas temperaturas de processamento do PEEK; portanto, é imperativo começar com estufas de secagem, funis, injetoras e quaisquer outros recipientes usados para reter canais ou peças limpos.

Puxe os parafusos e limpe e escove adequadamente o cilindro e o parafuso antes de começar a moldar PEEK. Verifique se há acúmulos nos funis. O material moído pode ser uma fonte importante de contaminação, e sugerimos que você use equipamentos dedicados para a moagem de materiais PEEK. Quaisquer contaminantes durante o processo de moldagem por injeção aparecerão como pontos pretos em seu componente final.

#4 Use as Maiores Gates Possíveis

Avançando no processo de moldagem por injeção, chegamos ao design da gate – o PEEK gosta de gates grandes. O tamanho da gate depende do volume da peça, número de cavidades e geometria do componente. O PEEK é um polímero semicristalino e exibe uma retração muito maior em comparação com termoplásticos amorfos.

Além disso, o resfriamento de uma temperatura de processamento muito mais alta para a ambiente causa mais retração em comparação com polímeros de processamento a temperaturas mais baixas. Usar as maiores gates possíveis garantirá que você preencha completamente seu componente. Na ChengHe, seguimos uma regra geral de "2/3" em relação à espessura máxima da seção do seu componente. Dependendo do grau, isso pode ser um mínimo de 1mm para PEEK não preenchido e 2mm para compostos. Designs de gate como gate de aba, lateral ou leque são os mais comumente usados. Gates submersas ou túnel podem ser consideradas para paredes muito finas ou peças pequenas, mas tendem a levar ao "congelamento" durante a moldagem de peças maiores.

#5 Bom Controle de Temperatura

Um bom controle de temperatura no seu molde é crítico. A temperatura do molde é vital para obter um componente semicristalino que possa utilizar plenamente o conjunto único de propriedades do PEEK. Sem o controle adequado, você pode ver uma mistura de seções marrons (amorfas) e bege (semicristalinas) na mesma peça.

Para moldar PEEK e seus compostos com sucesso, é preciso ser capaz de manter as temperaturas do molde entre 170–200°C (para evitar resfriamento rápido para o estado amorfo). É importante notar que esta não deve ser apenas a temperatura definida no molde, mas a temperatura real da superfície do molde. Isso pode ser alcançado usando aquecedores elétricos para peças menores e aquecedores a óleo com linhas de fluxo isoladas para tamanhos de injeção maiores ou ferramentas com núcleos profundos. Considere usar placas de isolamento entre o molde e a platina da máquina para garantir uma distribuição uniforme da temperatura.

Resumo

Em resumo, embora muitos fatores desempenhem um papel na produção bem-sucedida de PEEK, estes cinco são essenciais para qualquer projeto de alto desempenho:

1. Equipamento Padrão: A maioria das máquinas pode lidar com PEEK com as faixas de aquecimento corretas.

2. Secagem Adequada: Reduza a umidade para <0,02% para evitar porosidade.

3. Limpeza Rigorosa: Evite pontos pretos eliminando a contaminação cruzada.

4. Gate Otimizada: Use gates maiores para gerenciar altas taxas de retração.

5. Gerenciamento Térmico: Mantenha temperaturas de molde de 170–200°C para cristalinidade total.

As equipes de serviço técnico da ChengHe em todo o mundo estão disponíveis para apoiar os clientes com quaisquer dúvidas sobre moldagem por injeção. Você também pode baixar nosso Guia de Moldagem por Injeção