Considerações sobre a conceção de moldes PEEK

O PEEK (poliéter-éter-cetona) é um plástico de engenharia de alto desempenho com excelentes propriedades. Devido às suas excelentes propriedades mecânicas, resistência a altas temperaturas, resistência química e biocompatibilidade, é amplamente utilizado em áreas de ponta como a aeroespacial, dispositivos médicos, eletricidade e eletrónica. No entanto, os materiais PEEK são relativamente difíceis de processar por moldagem por injeção, o que impõe requisitos especiais à conceção do molde.

I. Seleção dos materiais do molde

1. requisitos de desempenho a altas temperaturas

Como o ponto de fusão do PEEK atinge os 343°C, a temperatura de processamento da moldagem por injeção situa-se normalmente entre 350°C e 400°C. Os materiais dos moldes devem ter um bom desempenho a altas temperaturas e ser capazes de suportar altas temperaturas sem deformação ou recozimento. Os aços para moldes comummente utilizados incluem o H13, S136, M300, etc., que têm uma excelente estabilidade térmica e resistência ao desgaste.

2. resistência à corrosão

O PEEK pode libertar gases ácidos a altas temperaturas, o que pode provocar a corrosão do molde. Por conseguinte, o material do molde tem de ter uma boa resistência à corrosão ou um tratamento anti-corrosão na superfície do molde, como a cromagem e a nitruração.

II. conceção da estrutura do molde

1. conceção do sistema de vazamento

• Sistemas de canais quentes
  Devido ao elevado ponto de fusão e à elevada viscosidade do PEEK, a utilização de sistemas de canais quentes reduz a perda de calor da fusão e melhora os resultados de enchimento. Ao mesmo tempo, o material do canal quente tem de ser resistente a altas temperaturas e ter caraterísticas precisas de controlo da temperatura. O PEEK é um material caro e a utilização de canais quentes pode reduzir ainda mais os custos quando se trata de produção em massa.
• Formulário do portão
  As comportas devem ser concebidas para resistir a forças de corte elevadas, por exemplo, comportas redondas ou comportas recortadas, para evitar a degradação e a fratura do material. A dimensão da comporta deve ser aumentada de forma adequada para assegurar um enchimento suave da massa fundida.

2. controlo da temperatura do molde

• Sistema eficiente de controlo da temperatura
  Para manter a temperatura do molde a temperaturas elevadas (aprox. 180°C), é necessário conceber sistemas de aquecimento especiais, como aquecedores a óleo ou eléctricos. Os sistemas de arrefecimento também devem ser considerados para garantir a uniformidade da temperatura.
• Controlo preciso da temperatura
  O controlador de temperatura de precisão é adotado para monitorizar e ajustar a temperatura do molde em tempo real para evitar o sobreaquecimento ou o sobrearrefecimento.

3) Conceção do mecanismo de decapagem

• Inclinação de desmoldagem
  Devido ao baixo encolhimento do PEEK (cerca de 1,2% a 1,5%), o gradiente de desmoldagem pode ser adequadamente reduzido, mas para evitar que os produtos se colem ao molde, é ainda necessário conceber um gradiente razoável, geralmente o seguinte 1° a 2°.
• Polimento de superfícies
  A superfície da cavidade do molde deve ser polida com elevada precisão para obter um efeito de espelho, de modo a reduzir a fricção entre o produto e o molde e melhorar o efeito de desmoldagem.

III Considerações sobre os parâmetros do processo

1) Compensação da retração

Na conceção do molde, o tamanho da cavidade deve ser calculado com precisão de acordo com a taxa de contração real do material PEEK para garantir a precisão dimensional dos produtos.

2. conceção do escape

O material PEEK tem pouca fluidez a altas temperaturas e é propenso a bolhas de ar e marcas de fusão. Por conseguinte, o molde tem de ser concebido com ranhuras de ventilação eficazes para garantir uma descarga de ar suave e evitar defeitos no produto.

Em quarto lugar, a precisão do fabrico do molde

1. precisão de maquinagem

Os produtos PEEK são normalmente utilizados em domínios de alta precisão com requisitos dimensionais rigorosos. O processamento de moldes requer a utilização de equipamento e processos de processamento de alta precisão.

2. dureza e acabamento da superfície

O tratamento térmico, como a têmpera e a nitruração, é efectuado na superfície de trabalho do molde para melhorar a dureza e a resistência ao desgaste. Para os produtos que exigem uma elevada qualidade de superfície, pode ser utilizada a cromagem ou a tecnologia de revestimento PVD.

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