Wie wählt man PEEK Formenstahl aus?

PEEK (Polyetheretherketon) ist ein technischer Hochleistungskunststoff, der aufgrund seiner ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, seiner hohen Temperaturbeständigkeit, seiner chemischen Beständigkeit und seiner Biokompatibilität in vielen hochwertigen Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik sowie der Elektrotechnik und Elektronik eingesetzt wird. Die hohe Einspritztemperatur des PEEK-Materials stellt jedoch besondere Anforderungen an die Auswahl des Formenstahls. Die Wahl des richtigen Formenstahls sichert nicht nur die Lebensdauer der Form, sondern verbessert auch die Qualität und Produktivität der Produkte. Je nach Produktmenge und Präzisionsanforderungen wählen Sie den für die PEEK-Spritzgießverarbeitung geeigneten Formenstahl, bei geringerer Menge oder geringeren Präzisionsanforderungen können Sie den kostengünstigeren Formenstahl wählen.

I. Die Eigenschaften des PEEK-Materials - Anforderungen an den Formenstahl

1. hohe Temperaturstabilität

Der Schmelzpunkt von PEEK liegt bei etwa 343°C, und die Verarbeitungstemperatur beim Spritzgießen liegt normalerweise zwischen 360°C und 400°C. Daher muss der Formstahl eine gute Hochtemperaturfestigkeit und thermische Stabilität aufweisen, um lange Zeit bei hohen Temperaturen arbeiten zu können, ohne dass es zu Erweichungen, Verformungen oder Leistungseinbußen kommt, um zu vermeiden, dass die Spritzgussprodukte zu wenig Klebstoff enthalten, schlechte Abmessungen haben und eine instabile Leistung aufweisen.

2. die Abriebfestigkeit

PEEK-Schmelze hat eine hohe Viskosität und erfordert beim Einspritzen einen hohen Druck. Gleichzeitig werden dem PEEK häufig Glasfasern (in der Regel 10%GF bis 40% Glasfasern oder sogar 50% GF), Kohlenstofffasern und andere Verstärkungsmaterialien zugesetzt, was zu einer stärkeren Abnutzung der Oberfläche der Form führt. Daher sollte der Formenstahl eine hohe Härte und ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweisen, um die Lebensdauer der Form zu verlängern.

3. die Korrosionsbeständigkeit

Bei hohen Temperaturen kann PEEK bestimmte korrosive Gase freisetzen, die Korrosionsschäden an der Form verursachen können. Vor allem bei der Verarbeitung von PEEK-Materialien, die Additive enthalten, ist das Korrosionsproblem besonders ausgeprägt. Daher muss der Formenstahl eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

4. gute Poliereigenschaften

Bei PEEK-Produkten, die eine hohe Oberflächenqualität erfordern, muss der Formstahl eine gute Polierleistung aufweisen, um sicherzustellen, dass die Oberflächenbeschaffenheit des Produkts den Anforderungen entspricht. Bei den meisten PEEK-Spritzgießprodukten handelt es sich jedoch um interne Strukturteile, bei denen die Oberflächengüte nicht sehr hoch ist.

II. für die PEEK-Verarbeitung geeignete Formenstahltypen

1) H13 (4Cr5MoSiV1) Warmarbeitsformenstahl

• BesonderheitenH13 ist ein häufig verwendeter Warmarbeitsstahl mit ausgezeichneter Warmfestigkeit und Zähigkeit, guter Wärmebeständigkeit und guter Beständigkeit gegen thermische Ermüdung.
• EignungGeeignet für die Herstellung von Formteilen, die hohen Temperaturen und hohem Druck ausgesetzt sind, wie z. B. Hohlräume, Kerne usw. Es kann die Anforderungen der PEEK-Spritzgussverarbeitung auf Formstahl erfüllen.

2) S136 (amerikanische Sorte 2083, deutsche Sorte 1.2083) hochkorrosionsbeständiger Formenstahl

• BesonderheitenS136 ist ein vorgehärteter, korrosionsbeständiger, hochglänzender Kunststoffformenstahl mit guter Korrosionsbeständigkeit und Polierfähigkeit und einer Härte von 48-52 HRC.
• EignungGeeignet für PEEK-Formen mit hohen Anforderungen an die Oberflächengüte und Korrosionsbeständigkeit, z. B. für medizinische Geräte und elektronische Präzisionsbauteile.

3. M310 (deutsche Güte 1.2344) Hochleistungs-Warmarbeitsformenstahl

• BesonderheitenM310-Stahl verbindet die Hochtemperatureigenschaften von H13 und die Korrosionsbeständigkeit von S136 mit guter thermischer Stabilität, Verschleißfestigkeit und Polierbarkeit.
• EignungGeeignet für die Herstellung von hochpräzisen und anspruchsvollen PEEK-Formen ist es eine ausgezeichnete Wahl für umfassende Leistungen.

4. andere Hochleistungsformenstähle

So sind beispielsweise spezielle Formenstähle wie Mirrax 40 von UDDEHOLM Steel und V320 von ThyssenKrupp für schwierige Kunststoffspritzgussverfahren mit hoher Härte, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit ausgelegt.

III. wichtige Überlegungen zur Auswahl des Formstahls

1. die Prozesstemperatur

• WärmebeständigkeitFormstahl muss den hohen Verarbeitungstemperaturen beim PEEK-Spritzguss über lange Zeiträume standhalten, ohne zu erweichen oder sich zu verformen.
• WärmeleitungGute Wärmeleitfähigkeit erleichtert die Kühlung der Formen, erhöht die Produktivität und verbessert die Produktqualität.

2. die Materialhärte

• AbriebfestigkeitHohe Härte verbessert die Verschleißfestigkeit und verringert die Abnutzung der Form durch faserverstärkte Materialien.
• Zähigkeit BalanceBei der Erhöhung der Härte muss sichergestellt werden, dass der Formenstahl über eine ausreichende Zähigkeit verfügt, damit er unter hohem Druck nicht reißt oder zerbricht.

3. die Korrosionsbeständigkeit

• chemische StabilitätDie Wahl von korrosionsbeständigem Stahl verlängert die Lebensdauer der Formen und reduziert die Wartungskosten.

4. die Oberflächenbehandlung

• NitrierungVerbessert die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit von Formteilen, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.
• Verchromt, titanbeschichtetErhöht die Korrosionsbeständigkeit und das Finish der Formoberfläche und verbessert die Trenneigenschaften.

5. die Bearbeitbarkeit

• VerarbeitbarkeitReduzierung von Fertigungsschwierigkeiten und -kosten durch Auswahl von Stählen, die sich leicht bearbeiten und polieren lassen.
• WärmebehandlungsstabilitätStahl sollte während der Wärmebehandlung formstabil sein, um die Gefahr von Verformungen zu verringern.

IV. auf der Grundlage von Kosten und Kundenanforderungen

1. integrierte Bewertung von Kosten und Leistung

• KostenüberlegungenHochleistungsformenstähle sind zwar teurer, bieten aber eine hervorragende Leistung und eignen sich für PEEK-Produkte mit hohem Mehrwert.
• ProduktionsvolumenBei der Produktion von Großserien senkt die Wahl eines hochwertigen Formenstahls die Gesamtbetriebskosten; bei der Produktion von Kleinserien können Kosten und Leistung je nach Bedarf ausgeglichen werden.

2. die Kommunikation mit den Lieferanten

• Technische UnterstützungZusammenarbeit mit Formstahllieferanten und spezialisierten Wärmebehandlungsherstellern für fachkundige Beratung bei der Materialauswahl und Unterstützung bei Wärmebehandlungsverfahren.
• Validierung von MaterialienErforderlichenfalls werden Probekörper getestet, um zu überprüfen, ob die Eigenschaften des Stahls den Anforderungen entsprechen.

3. der Schwerpunkt liegt auf der Pflege von Schimmelpilzen

• regelmäßige ÜberprüfungFormen, die bei hohen Temperaturen und Drücken arbeiten, müssen regelmäßig inspiziert und gewartet werden, um Verschleiß- und Korrosionsprobleme rechtzeitig zu erkennen und zu beheben.
• rationelle Nutzung: Lassen Sie das Gerät nur von Fachleuten bedienen und beachten Sie die korrekten Bedienungsverfahren, um Schäden am Werkzeug durch unsachgemäßen Gebrauch zu vermeiden.

Kurz gesagt, die Wahl des PEEK-Formenstahls wirkt sich direkt auf die Leistung und Lebensdauer der Form sowie auf die Qualität und Produktivität der Produkte aus. Umfassende Überlegungen zum PEEK-Spritzguss bei hohen Temperaturen, hohem Druck, Korrosionsbeständigkeit und anderen Verarbeitungseigenschaften sollten der Auswahl von hochtemperaturbeständigem, abriebfestem, korrosionsbeständigem und gut polierbarem Formenstahl wie H13, S136, M310 usw. Vorrang einräumen. Gleichzeitig ist eine angemessene Wärme- und Oberflächenbehandlung sowie eine standardisierte Verwendung und Wartung der Form der Schlüssel zur Gewährleistung der Leistungsfähigkeit der Form. Techeng Technology ist ein professioneller Verarbeiter von PEEK-Formen und bietet einen PEEK-Spritzguss-Service für offene Formen, vom Kopieren, der maschinellen Bemusterung, der Bemusterung für den 3D-Druck bis hin zur Entwicklung von Formen und der Herstellung von Spritzgussverfahren aus einer Hand an.