Worauf ist bei PEEK-Spritzgussformen zu achten?

PEEK (Polyetheretherketon) ist ein technischer Hochleistungskunststoff mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, hoher Temperaturbeständigkeit, chemischer Beständigkeit und Biokompatibilität, der in der Luft- und Raumfahrt, in medizinischen Geräten, in der Elektronik, in der Elektrotechnik und in anderen High-End-Bereichen weit verbreitet ist. Aufgrund der besonderen physikalischen und hochtemperaturbeständigen chemischen Eigenschaften von PEEK-Materialien unterscheiden sich die Spritzgussverarbeitung und das Werkzeugdesign jedoch deutlich von denen gewöhnlicher Kunststoffe. Bei der Entwicklung und Herstellung von PEEK-Werkzeugen sind die folgenden Punkte besonders zu beachten.

I. Auswahl der Formstoffe

1. hochwarmfester legierter Stahl

Der Schmelzpunkt von PEEK liegt bei bis zu 343°C, und die Verarbeitungstemperatur beim Spritzgießen liegt normalerweise zwischen 360°C und 400°C. Die Formen müssen hohen Temperaturen standhalten. Da die Formen hohen Temperaturen standhalten müssen, ist es sinnvoll, hochwarmfesten legierten Stahl wie H13, S136, NAK80 usw. zu verwenden. Diese Werkstoffe haben eine ausgezeichnete Hochtemperaturfestigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit.

2. korrosionsbeständig

PEEK kann bei hohen Temperaturen säurehaltige Gase freisetzen, die zu Korrosion an der Form führen. Wählen Sie korrosionsbeständige Formwerkstoffe oder härten Sie die Formoberfläche und führen Sie eine Korrosionsschutzbehandlung durch, z. B. Verchromen, Nitrieren und andere Verfahren.

Zweitens, die wichtigsten Punkte der Formgestaltung

1. vernünftiges Gießsystem

• Heißkanalanwendungen
  Aufgrund der hohen Verarbeitungstemperatur von PEEK müssen Heißkanalsysteme aus hochtemperaturbeständigen Materialien mit guter Temperaturkontrolle hergestellt werden, um einen Materialabbau im Kanal zu verhindern.
• Tor-Design
  Die Anschnittgröße sollte entsprechend vergrößert werden, um die Scherbeanspruchung zu verringern und Materialabbau zu vermeiden. Es wird empfohlen, gerade oder fächerförmige Anschnitte zu verwenden, um eine gleichmäßige Befüllung der Schmelze zu gewährleisten.

2. die Kontrolle der Werkzeugtemperatur

• Hochtemperatur-Werkzeugtemperiermaschine
  Die Formtemperatur muss 160°C~220°C erreichen, ein gewöhnlicher Formthermostat kann die Anforderungen nicht erfüllen. Es muss ein Hochtemperatur-Ölthermostat (nicht umweltfreundlich) verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Formtemperatur gleichmäßig und stabil ist.
• Aufbau des Kühlsystems
  Entwerfen Sie einen effizienten Kühlkreislauf, um eine lokale Überhitzung oder Überkühlung der Form zu vermeiden, die die Dimensionsstabilität und Oberflächenqualität der Produkte beeinträchtigen würde.

3. die Auspuffgestaltung

PEEK-Schmelze hat eine hohe Viskosität und eine relativ schlechte Fließfähigkeit, wodurch sich leicht Blasen und Schmelzspuren bilden können. Die Werkzeuge müssen mit wirksamen Entlüftungsschlitzen ausgestattet sein, insbesondere am Ende des Fließvorgangs und bei dickwandigen Teilen.

III. Vorsichtsmaßnahmen für Verarbeitungstechniken

1. exakte Temperaturregelung

• Temperatur des Zylinders
  Die Temperatur der einzelnen Abschnitte des Fasses muss genau eingestellt werden, in der Regel 360°C bis 400°C. Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur kann zu Materialabbau oder Unterfüllung führen.
• Temperatur in der Form
  Die Formentemperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die Kristallinität und die mechanischen Eigenschaften der Produkte und sollte innerhalb eines Bereichs von 160°C bis 220°C streng kontrolliert werden.

2. die Einspritzgeschwindigkeit und der Einspritzdruck

• Einspritzgeschwindigkeit
  Niedrige bis mittlere Einspritzgeschwindigkeiten werden verwendet, um eine Materialzersetzung durch zu hohe Scherraten zu vermeiden.
• Einspritzdruck
  Der Einspritzdruck sollte hoch genug sein, um den durch die hohe Viskosität der Schmelze verursachten Widerstand zu überwinden und eine vollständige Befüllung des Produkts zu gewährleisten.

3. die Handhabung von Trockengut

PEEK ist extrem feuchtigkeitsempfindlich und muss vor der Verarbeitung ausreichend getrocknet werden. In der Regel wird das Material 3 bis 4 Stunden lang bei 150 °C gebacken, und die Restfeuchtigkeit wird auf unter 0,02% kontrolliert.

IV. formherstellung und oberflächenbehandlung

1. hochpräzise Bearbeitung

PEEK-Produkte werden meist in High-End-Bereichen eingesetzt, die eine hohe Maßgenauigkeit erfordern, die oft im Bereich von ± 0,05 mm ~ 0,01 mm liegt. Bei der Formverarbeitung müssen hochpräzise CNC-Ausrüstungen eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass die Maßtoleranz der Formteile im Bereich von ± 0,02 mm ~ 0,001 mm oder weniger liegt, um hochpräzise Spritzgussprodukte herzustellen.

2. das Polieren der Oberfläche und die Endbearbeitung

• Hochglanz
  Die Oberfläche des Formhohlraums sollte hochglanzpoliert sein, um die Oberflächenfehler des Produkts zu verringern und die Entformungswirkung zu verbessern.
• Oberflächenbeschichtung
  Um die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Form zu verbessern, kann die Oberfläche des Hohlraums verchromt oder mit Titan beschichtet werden.

V. Entformungsprobleme und Lösungen

1. die Entformungsschräge

Da PEEK-Produkte leicht an der Form haften, muss eine ausreichende Entformungsneigung vorgesehen werden, die in der Regel 1° ~ 3° beträgt und unter besonderen Umständen entsprechend erhöht werden kann.

2. die Oberflächenbehandlung der Gussform

• Titannitrid (TiN) beschichtet
  Erhöht die Härte der Formoberfläche, verringert die Reibung und verbessert die Entformungswirkung.
• Verwendung von Trennmitteln
  Professionelle Hochtemperatur-Trennmittel können verwendet werden, ohne die Leistung des Produkts zu beeinträchtigen.

Kurz gesagt, bei der Entwicklung und Herstellung von PEEK-Formen müssen die besonderen Eigenschaften des Materials berücksichtigt werden. Von der Auswahl der Formenmaterialien über die Designpunkte und die Verarbeitungstechnologie bis hin zu Sicherheit und Umweltschutz usw. sind Fachwissen und Erfahrung erforderlich. Techeng Technology ist ein professioneller Hersteller von PEEK-Formen und bietet Design und Spritzguss von PEEK-Formen an.