Consideraciones sobre el diseño de moldes PEEK

El PEEK (poliéter éter cetona) es un plástico de ingeniería de alto rendimiento con excelentes propiedades. Gracias a sus excelentes propiedades mecánicas, resistencia a altas temperaturas, resistencia química y biocompatibilidad, se utiliza ampliamente en campos de alta gama como el aeroespacial, dispositivos médicos, eléctrico y electrónico. Sin embargo, los materiales PEEK son relativamente difíciles de procesar mediante moldeo por inyección, lo que impone requisitos especiales al diseño de moldes.

I. Selección de los materiales del molde

1. Requisitos de rendimiento a altas temperaturas

Dado que el punto de fusión del PEEK alcanza los 343°C, la temperatura de procesamiento del moldeo por inyección suele situarse entre 350°C y 400°C. Los materiales de los moldes deben tener un buen comportamiento a altas temperaturas y ser capaces de soportarlas sin deformarse ni recocerse. Los aceros para moldes más utilizados son H13, S136, M300, etc., que tienen una excelente estabilidad térmica y resistencia al desgaste.

2. Resistencia a la corrosión

El PEEK puede liberar gases ácidos a altas temperaturas, lo que puede provocar corrosión en el molde. Por lo tanto, el material del molde debe tener una buena resistencia a la corrosión o un tratamiento anticorrosión en la superficie del molde, como el cromado y la nitruración.

II. Diseño de la estructura del molde

1. Diseño del sistema de vertido

• Sistemas de canal caliente
  Debido al elevado punto de fusión y la alta viscosidad del PEEK, el uso de sistemas de canal caliente reduce la pérdida de calor de la masa fundida y mejora los resultados de llenado. Al mismo tiempo, el material del canal caliente debe ser resistente a altas temperaturas y disponer de funciones precisas de control de la temperatura. El pEEK es un material caro, y el uso de canales calientes puede reducir aún más los costes cuando se trata de producción en serie.
• Forma de la puerta
  Las compuertas deben estar diseñadas para soportar grandes fuerzas de cizallamiento, por ejemplo, compuertas redondas o en forma de abanico, para evitar la degradación y fractura del material. El tamaño de la compuerta debe aumentarse adecuadamente para garantizar un llenado suave de la masa fundida.

2. Control de la temperatura del molde

• Eficaz sistema de control de la temperatura
  Para mantener la temperatura del molde a altas temperaturas (aproximadamente 180°C), es necesario diseñar sistemas de calefacción especiales, como calentadores de aceite o calentadores eléctricos. También deben considerarse sistemas de refrigeración para garantizar la uniformidad de la temperatura.
• Control preciso de la temperatura
  Se adopta un controlador de temperatura de precisión para controlar y ajustar la temperatura del molde en tiempo real para evitar el sobrecalentamiento o el sobreenfriamiento.

3. Diseño del mecanismo extractor

• Pendiente de desmoldeo
  Debido a la baja contracción del PEEK (alrededor de 1,2% a 1,5%), el gradiente de desmoldeo puede reducirse adecuadamente, pero para evitar que el producto se pegue al molde, sigue siendo necesario diseñar un gradiente razonable, generalmente como sigue 1° a 2°.
• Pulido de superficies
  La superficie de la cavidad del molde debe pulirse con gran precisión para conseguir un efecto espejo que reduzca la fricción entre el producto y el molde y mejore el efecto de desmoldeo.

III. Consideraciones sobre los parámetros del proceso

1. Compensación de la contracción

En el diseño del molde, el tamaño de la cavidad debe calcularse con precisión en función de la tasa de contracción real del material PEEK para garantizar la precisión dimensional de los productos.

2. Diseño del escape

El material PEEK tiene poca fluidez a altas temperaturas y es propenso a la formación de burbujas de aire y marcas de fusión. Por lo tanto, el molde debe diseñarse con ranuras de ventilación de aire eficaces para garantizar una descarga de aire suave y evitar defectos en el producto.

Cuarto, precisión en la fabricación de moldes

1. Precisión de mecanizado

Los productos PEEK suelen utilizarse en campos de alta precisión con estrictos requisitos dimensionales. El procesamiento de moldes requiere el uso de equipos y procesos de procesamiento de alta precisión.

2. Dureza y acabado de la superficie

En la superficie de trabajo del molde se aplican tratamientos térmicos como el temple y la nitruración para mejorar la dureza y la resistencia al desgaste. Para los productos que requieren una alta calidad superficial, puede utilizarse la tecnología de cromado o recubrimiento PVD.

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