PEEK 注塑模具生产环节的关键把控与注意事项
2025-03-01
PEEK(聚醚醚酮)作为一种高性能工程塑料,具有优异的耐高温、耐化学腐蚀、高强度等特性,在航空航天、医疗、电子等领域应用广泛。然而,由于其加工难度较大,对注塑模具及生产过程有着严格要求。针对不同类型的 PEEK 注塑模具,在生产过程中需重点关注以下方面。
模具材质选择
- ️普通结构模具:对于形状相对简单、尺寸精度要求一般的普通 PEEK 注塑模具,可选用热作模具钢,如 H13 钢。这种钢材具有良好的热疲劳性能和一定的耐磨性,能承受 PEEK 注塑时的高温高压。但需注意,在使用前要对钢材进行严格的探伤检测,确保无内部缺陷,避免在注塑过程中因应力集中导致模具损坏。
- ️精密模具:当生产高精度、复杂结构的 PEEK 产品时,如医疗植入物模具,需选用更优质的模具钢材,如 NAK80 预硬钢。其具有高硬度、高镜面抛光性能和良好的尺寸稳定性,能满足精密模具对表面质量和精度的严苛要求。同时,要对模具进行精细加工,保证各部件的配合精度,减少因模具间隙导致的产品飞边、尺寸偏差等问题。
温度控制
- ️模具温度:PEEK 材料的结晶温度范围较窄,对模具温度敏感。对于薄壁模具,为保证 PEEK 熔体快速冷却定型,模具温度一般控制在 150 - 180℃。而对于厚壁模具,为避免内部产生缩痕,模具温度可适当提高至 180 - 220℃。通过合理的冷却水路设计,确保模具温度均匀分布,防止因温度不均导致产品变形。例如,在模具型芯和型腔分别设置独立的冷却回路,精确控制各部位温度。
- ️料筒温度:PEEK 的熔融温度较高,通常在 360 - 400℃。在注塑过程中,要根据模具结构和产品要求精确调节料筒温度。对于小型模具,由于熔体流程短,料筒温度可适当降低,在 360 - 380℃之间,以减少材料降解风险。而对于大型模具,为保证熔体良好的流动性,料筒温度可提高至 380 - 400℃,但要密切关注材料在料筒内的停留时间,防止过热分解。
注塑压力与速度
- ️简单模具:对于结构简单、型腔阻力小的模具,注塑压力可相对较低,一般在 80 - 120MPa。注塑速度可适当提高,以缩短成型周期,但要注意避免因速度过快导致熔体喷射,产生气纹等缺陷。例如,在注塑 PEEK 平板类产品时,可采用较快的注塑速度,使熔体快速充满型腔,减少冷却时间。
- ️复杂模具:当模具结构复杂,如带有细长型芯、薄壁筋板等结构时,熔体流动阻力大,需要较高的注塑压力,一般在 120 - 180MPa。同时,注塑速度要适中,以确保熔体能够均匀填充型腔,避免出现短射、困气等问题。例如,在注塑具有复杂内部结构的 PEEK 连接器模具时,需采用分段注塑,先以较低速度填充复杂部位,再提高速度完成整体填充。
脱模与顶出
- ️普通模具:对于表面粗糙度要求不高的普通 PEEK 注塑模具,可采用常规的顶针脱模方式。但要注意顶针的布局和数量,确保产品在脱模过程中受力均匀,避免顶出变形。例如,在产品壁厚较厚的部位适当增加顶针数量,提高顶出效果。
- ️精密模具:对于高精度的 PEEK 模具,如光学镜片模具,为避免顶针痕迹影响产品表面质量,可采用气辅脱模或热流道针阀式浇口脱模。气辅脱模通过在产品内部注入高压气体,将产品从模具型腔中推出,能有效减少顶出痕迹。热流道针阀式浇口脱模则在产品成型后,通过控制针阀打开,利用熔体压力将产品推出,适用于对外观质量要求极高的产品。
不同类型的 PEEK 注塑模具在生产过程中,需根据模具结构、产品要求等因素,从模具材质选择、温度控制、注塑压力与速度、脱模与顶出等方面加以注意,以确保生产出高质量的 PEEK 产品。