Le Peek est mondialement reconnu comme l'un des thermoplastiques les plus performants. Il est largement utilisé dans des secteurs exigeant des performances extrêmement élevées, tels que les dispositifs médicaux, l'aérospatiale, l'automobile et les industries électronique et électrique.

Dans ces domaines, il existe un grand nombre de pièces PEEK qui doivent être produites en série, telles que les boîtiers de capteurs autour des moteurs automobiles, les connecteurs de précision dans les appareils électroniques, les petits composants structurels dans les équipements médicaux, etc. Ces pièces peuvent être produites efficacement grâce au moulage par injection PEEK.

Cependant, le moulage par injection du PEEK impose non seulement des exigences plus élevées en termes d'équipements et de matériaux de moulage, mais aussi un contrôle de processus plus strict. Si le PEEK est transformé selon le même procédé que le plastique classique, cela peut facilement entraîner une baisse de qualité et affecter les performances finales du produit.

Dans cet article, nous partagerons l'expérience du moulage par injection PEEK sous huit aspects, ainsi que ses différences avec le moulage par injection plastique classique. Pour plus de rigueur, veuillez consulter un expert avant de démarrer votre projet.

1. Machine de moulage par injection PEEK

Le PEEK présente des caractéristiques telles que sa résistance aux hautes températures et à l'usure. Son point de fusion atteint 343 °C et sa température de traitement doit atteindre 340 à 400 °C. Une température de traitement aussi élevée dépasse de loin celle des plastiques ordinaires, et les presses à injecter classiques peuvent difficilement supporter de telles températures. Une presse à injecter haute température spécifique est donc nécessaire.

De plus, il est préférable d'utiliser une conception à double vis, qui peut remuer et mélanger le plastique plus complètement, permettant au PEEK de fondre plus uniformément à des températures élevées.

La conception à double vis permet également d'éliminer l'humidité et les substances volatiles du plastique. Sa forte capacité de transport permet d'injecter le plastique fondu dans le moule à une vitesse plus élevée, améliorant ainsi l'efficacité de la production. Il est important de noter que pour prolonger la durée de vie de la vis, il est recommandé d'utiliser un alliage résistant à l'usure.

Ensuite, le rapport L/D est généralement compris entre 18:1 et 24:1, de sorte que le plastique a un temps de séjour et une distance de mélange suffisamment longs dans la vis, assurant une plastification complète et un mélange uniforme.

2. Conception du moule PEEK

Il existe également des différences entre les moules en PEEK et les moules classiques. Le seuil d'injection du PEEK doit être plus large, généralement conçu pour représenter les 2/3 de l'épaisseur maximale de la paroi du produit, avec un diamètre d'au moins 6 mm, afin de garantir un bon remplissage du moule.

Quant au Système de refroidissementLes moules PEEK nécessitent un refroidissement par eau en spirale, avec une température contrôlée entre 40 et 60 °C, et une différence de température ne dépassant pas 3 °C, sous peine de déformation. Les plastiques ordinaires ne sont pas aussi exigeants.

3. Prétraitement du matériau PEEK

Le PEEK ayant une absorption d'humidité relativement élevée, il doit être séché à l'aide d'un équipement de séchage à 150-180 °C pendant 3 à 4 heures avant le traitement afin de garantir une teneur en humidité ≤ 0.02 % (norme ASTM D6287). Un séchage insuffisant peut entraîner des défauts visibles sur les pièces moulées finales, tels que des stries argentées et des bulles.

En comparaison, les plastiques ordinaires comme l'ABS n'ont généralement besoin d'être séchés qu'à 80-100℃ pendant deux heures.

4. Vitesse d'injection et pression de maintien

Le PEEK étant extrêmement sensible aux fluctuations des paramètres de procédé, la vitesse d'injection et la pression de maintien doivent être contrôlées avec précision. Par exemple, il est recommandé de maintenir la vitesse d'injection entre 30 et 80 mm/s, et la pression de maintien entre 60 et 80 % de la pression d'injection. Les plastiques ordinaires offrent une tolérance plus élevée ; les vitesses d'injection peuvent même dépasser 100 mm/s.

5. Exigences de température pour le moulage par injection PEEK

Premièrement, le point de fusion du PEEK est d'environ 343 °C, et la température du fourreau doit être comprise entre 340 °C et 400 °C. C'est seulement dans cette plage de température que le PEEK peut fondre complètement, former une masse fondue uniforme et remplir plus facilement le moule, garantissant ainsi l'intégrité et la précision dimensionnelle du produit. En comparaison, les plastiques ordinaires comme le PP ou le PE ne nécessitent généralement qu'une température de fourreau de 160 à 280 °C.

Deuxièmement, au niveau de la buse, le PEEK nécessite un anneau chauffant entièrement fermé, dont la température est régulée indépendamment, entre 380 et 400 °C environ, afin d'éviter la solidification de la matière fondue dans la buse. Les plastiques ordinaires ne sont pas aussi exigeants ; la température de la buse peut même être légèrement inférieure à celle du corps, et aucune isolation supplémentaire n'est nécessaire.

La dernière exigence de température concerne la température du moule. Les moules en PEEK doivent être chauffés à 150-200 °C pour atteindre une cristallinité idéale, tandis que les moules en plastique ordinaires se situent généralement entre 30 et 80 °C. Si la température du moule est insuffisante, la pièce moulée en PEEK risque de présenter une structure amorphe, ce qui entraînera une baisse des performances.

6. Défauts de moulage PEEK

Lors du traitement, le PEEK peut présenter des défauts spécifiques. Par exemple, si la buse n'est pas rétractée, des points froids se formeront ; si le taux d'humidité n'est pas conforme aux normes, des stries argentées apparaîtront ; et des points noirs peuvent apparaître en raison de résidus à haute température. Ces problèmes sont relativement rares avec les plastiques ordinaires.

7. Post-traitement PEEK

Pour éliminer les contraintes internes des pièces en PEEK, les pièces complexes nécessitent généralement un recuit à 200-220 °C pendant 2 à 4 heures après le moulage. Les plastiques ordinaires ne nécessitent généralement pas de recuit ; un ébavurage ou un traitement par pulvérisation suffit.

Pourquoi des pièces complexes ? Parce que ces pièces présentent généralement des parois plus épaisses, des formes irrégulières ou de multiples points de connexion, ce qui les rend plus susceptibles de générer des contraintes internes lors du moulage par injection.

De plus, les exigences de précision dimensionnelle et de performances mécaniques des pièces complexes sont généralement plus élevées, il est donc nécessaire d'éliminer les contraintes internes pour garantir que la qualité des pièces répond aux exigences.

8. Coût et cycle de production du PEEK

Enfin, parlons du coût et du cycle de production. Le prix de la matière première du PEEK est très élevé, des dizaines de fois supérieur à celui des plastiques ordinaires. Actuellement, son prix de marché se situe entre 500,000 1.2 et 10,000 million de RMB la tonne. À titre de comparaison, les matières plastiques ordinaires comme le PP ne coûtent que 20,000 XNUMX à XNUMX XNUMX RMB la tonne.

De plus, les équipements de moulage par injection à haute température sont également 2 à 3 fois plus chers que les équipements ordinaires.

En termes de cycle de production, le PEEK refroidit lentement. Chaque millimètre d'épaisseur de paroi peut nécessiter 20 à 60 secondes de refroidissement, alors que les plastiques ordinaires ne nécessitent généralement que 5 à 15 secondes.

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