Пять факторов, которые следует учитывать при формировании PEEK

Вы впервые занимаетесь литьем PEEK? Или, возможно, вы пробовали лить его и столкнулись с трудностями? В этой статье мы рассмотрим пять факторов процесса литья под давлением, которые помогут избежать необходимости устранения неполадок при литье полимера PEEK — и это поможет полностью раскрыть потенциал этого высокопроизводительного материала.

Полиэфирэфиркетон (PEEK) — это передовой высокопроизводительный термопласт, который широко используется в требовательных областях применения в аэрокосмической, автомобильной, энергетической, промышленной, электронной и медицинской отраслях. Одним из преимуществ этого полукристаллического пластика является то, что он обладает исключительными механическими свойствами, температурными характеристиками и химической стойкостью.

Несмотря на то, что литье PEEK под давлением может показаться сложным, его можно отливать аналогично другим высокопроизводительным термопластам. Сосредоточившись на некоторых уникальных требованиях к переработке PEEK, можно предотвратить распространенные проблемы или подводные камни. Правильное литье PEEK под давлением приносит значительные дивиденды. Производство высококачественных, безупречных компонентов из PEEK позволяет в полной мере использовать его превосходные характеристики.

Чтобы реализовать преимущества PEEK, каждая деталь процесса литья под давлением должна контролироваться и оптимизироваться. В этой статье вы узнаете о пяти ключевых факторах, которые следует учитывать при литье PEEK. Следуя рекомендациям от ChengHe, вы сможете предотвратить дефекты, сократить количество итераций и ускорить освоение этого высокопроизводительного материала.

#1 Оборудование: стандартные машины для литья под давлением

Первый фактор связан с используемым оборудованием. PEEK можно отливать на стандартных машинах для литья под давлением, поставляемых большинством известных поставщиков машин. В зависимости от марки PEEK, которую вы будете отливать, температуры переработки в литьевой машине будут находиться в диапазоне 350–400°C.

Эти температуры могут быть достигнуты на большинстве стандартных литьевых машин с цилиндрическими нагревателями без необходимости модификаций. Если модификации требуются, то обычно они касаются нагревательных поясов или термопар/контроллеров. Мы рекомендуем использовать керамические нагревательные пояса, так как они обеспечивают наиболее стабильную переработку. Кроме того, рассмотрите возможность использования теплоизоляционных кожухов для цилиндра, так как они обеспечивают теплоизоляцию с преимуществом экономии затрат на энергию.

Шнек общего назначения эффективен. Следует избегать контакта меди и медных сплавов с расплавом. Все металлические компоненты должны быть гладкими и высоко полированными, чтобы предотвратить застревание материала.

#2 Важность сушки полимера PEEK

Гранулы PEEK поставляются номинально сухими, но могут поглощать влагу из атмосферы. В наших технических описаниях и руководствах по литью под давлением мы предоставляем конкретные рекомендации по сушке. Вкратце, мы рекомендуем сушить гранулы на лотках в циркуляционных печах в течение 2–3 часов при 150–160°C, или, альтернативно, сушить в течение ночи.

Цель должна состоять в том, чтобы снизить остаточное содержание влаги до <0,02%. Также могут использоваться осушители или адсорбционные сушилки, которые должны быть способны поддерживать точку росы или температуру насыщения -40°C.

#3 Чистота — ключ к успеху

Чистота — это обязательное требование — поддерживайте ее в чистоте! Любое загрязнение должно быть исключено при переработке PEEK. Большинство других полимеров разлагаются при температурах переработки PEEK; поэтому крайне важно начинать с чистых сушильных печей, бункеров, литьевых машин и любых других емкостей, используемых для хранения литников или деталей.

Выньте шнеки и тщательно очистите и почистите цилиндр и шнек перед началом литья PEEK. Проверьте бункеры на предмет застревания. Дробленый материал может быть основным источником загрязнения, и мы рекомендуем использовать специальное оборудование для дробления материалов PEEK. Любые загрязнители в процессе литья под давлением будут проявляться в виде черных точек в конечном изделии.

#4 Используйте максимально возможные литниковые отверстия

Двигаясь дальше по процессу литья под давлением, мы подходим к конструкции литниковых отверстий — PEEK любит большие литниковые отверстия. Размер литникового отверстия зависит от объема детали, количества гнезд и геометрии компонента. PEEK — это полукристаллический полимер и демонстрирует гораздо более высокую усадку по сравнению с аморфными термопластами.

Кроме того, охлаждение от гораздо более высокой температуры переработки до окружающей среды вызывает большую усадку по сравнению с полимерами, перерабатываемыми при более низких температурах. Использование максимально возможных литниковых отверстий гарантирует, что вы полностью заполните ваш компонент. В ChengHe, мы следуем общему "правилу 2/3" относительно максимальной толщины сечения вашего компонента. В зависимости от марки это может быть минимум 1 мм для неармированного PEEK и 2 мм для компаундов. Наиболее часто используются такие конструкции литниковых отверстий, как табличные, боковые или веерные. Подводные или туннельные литниковые отверстия могут быть рассмотрены для очень тонких стенок или мелких деталей, но имеют тенденцию к "замерзанию" при литье более крупных деталей.

#5 Хороший контроль температуры

Хороший контроль температуры вашей формы имеет решающее значение. Температура формы жизненно важна для получения полукристаллического компонента, который может полностью использовать уникальный набор свойств PEEK. Без надлежащего контроля вы можете увидеть смесь коричневых (аморфных) и бежевых (полукристаллических) участков на одной и той же детали.

Для успешного литья PEEK и его компаундов необходимо поддерживать температуру формы в диапазоне 170–200°C (чтобы избежать быстрого охлаждения до аморфного состояния). Важно отметить, что это должна быть не только заданная температура на форме, но и фактическая температура поверхности формы. Этого можно достичь с помощью электрических нагревателей для мелких деталей и масляных нагревателей с изолированными линиями потока для больших объемов впрыска или инструментов с глубокими сердечниками. Рассмотрите возможность использования изоляционных плит между формой и плитой машины для обеспечения равномерного распределения температуры.

Резюме

Таким образом, хотя многие факторы играют роль в успешном производстве PEEK, эти пять являются неотъемлемыми для любого высокопроизводительного проекта:

1. Стандартное оборудование: Большинство машин могут работать с PEEK при наличии правильных нагревательных поясов.

2. Правильная сушка: Снижение влажности до <0,02% для предотвращения пористости.

3. Строгая чистота: Избегайте черных точек, устраняя перекрестное загрязнение.

4. Оптимизированное литье: Используйте более крупные литниковые отверстия для управления высокими скоростями усадки.

5. Терморегулирование: Поддерживайте температуру формы 170–200°C для полной кристалличности.

Технические службы ChengHe, расположенные по всему миру, готовы оказать поддержку клиентам по любым вопросам, связанным с литьем под давлением. Вы также можете скачать наше Руководство по литью под давлением