PEEK模具设计注意事项

PEEK（聚醚醚酮）是一种性能卓越的高性能工程塑料，因其优异的机械性能、耐高温性、耐化学腐蚀性和生物相容性，被广泛应用于航空航天、医疗器械、电子电气等高端领域。然而，PEEK材料的注塑加工难度相对较高，这对模具设计提出了特殊的要求。

一、模具材料的选择

1. 高温性能要求

由于PEEK的熔点高达343°C，注塑加工温度通常在350°C~400°C之间。模具材料必须具备良好的高温性能，能够承受高温而不变形或退火。常用的模具钢包括H13、S136、M300等，它们具备优异的热稳定性和耐磨性。

2. 耐腐蚀性

PEEK在高温下可能释放出酸性气体，对模具造成腐蚀。因此，模具材料需要具有良好的耐腐蚀性能，或在模具表面进行防腐处理，如镀铬、氮化等。

二、模具结构设计

1. 浇注系统设计

• 热流道系统
  由于PEEK的高熔点和高粘度，使用热流道系统可以减少熔体的热损失，改善充填效果。同时，热流道材料需要耐高温，并具备精确的温度控制功能。PEEK材料价格昂贵，批量生产时，使用热流道更能降低成本。
• 浇口形式
  浇口应设计为能够承受高剪切力，如圆形浇口或扇形浇口，以防止材料降解和断裂。浇口尺寸要适当增大，确保熔体顺利充填。

2. 模具温度控制

• 高效的温控系统
  为了保持模具温度在高温（约180°C）下，需要设计专门的加热系统，如油温机或电加热器。冷却系统也要考虑，确保温度的均匀性。
• 精确的温度控制
  采用精密的温度控制器，实时监测和调节模具温度，防止过热或过冷。

3. 脱模机构设计

• 脱模斜度
  由于PEEK的收缩率较低（约1.2%到1.5%），脱模斜度可以适当减小，但为了防止制品粘模，仍需设计合理的斜度，一般为 1°到2°。
• 表面抛光
  模具型腔表面应进行高精度抛光，达到镜面效果，以降低制品与模具之间的摩擦，提高脱模效果。

三、工艺参数考虑

1. 收缩率补偿

在模具设计中，要根据PEEK材料的实际收缩率对型腔尺寸进行精确计算，以确保制品的尺寸精度。

2. 排气设计

PEEK材料在高温下流动性较差，容易产生气泡和熔合痕。因此，模具需要设计有效的排气槽，保证空气顺利排出，防止制品缺陷。

四、模具制造精度

1. 加工精度

PEEK制品通常用于高精密领域，对尺寸要求严格。模具加工需要采用高精度的加工设备和工艺。

2. 表面硬度和处理

对模具工作表面进行淬火、氮化等热处理，提高硬度和耐磨性。对于需要高表面质量的制品，可采用镀铬或PVD涂层技术。

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