Peek wordt wereldwijd erkend als een van de best presterende thermoplasten. Het wordt veel gebruikt in sectoren die extreem hoge prestaties vereisen, zoals medische apparatuur, de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en de elektronica- en elektrotechnische industrie.
In deze sectoren is er een groot aantal PEEK-onderdelen die in massa moeten worden geproduceerd, zoals sensorbehuizingen rond automotoren, precisieconnectoren in elektronische apparaten, kleine structurele componenten in medische apparatuur, etc. Deze onderdelen kunnen efficiënt worden geproduceerd door middel van PEEK-spuitgieten.
PEEK-spuitgieten stelt echter niet alleen hogere eisen aan apparatuur en matrijsmaterialen, maar ook aan een strengere procescontrole. Als PEEK met hetzelfde proces wordt verwerkt als gewoon kunststof, kan dit gemakkelijk leiden tot kwaliteitsverlies en de uiteindelijke prestaties van het product beïnvloeden.
Daarom delen we in dit artikel de ervaringen met PEEK-spuitgieten vanuit de volgende 8 aspecten, en de verschillen met gewoon kunststofspuitgieten. Raadpleeg een expert voordat u met uw project begint, rekening houdend met de nauwkeurigheid.
1. PEEK-spuitgietmachine
Omdat PEEK eigenschappen heeft zoals hoge temperatuurbestendigheid en slijtvastheid, bereikt het smeltpunt wel 343 °C en moet de daadwerkelijke verwerkingstemperatuur 340 tot 400 °C bedragen. Een dergelijke hoge verwerkingstemperatuur overtreft die van gewone kunststoffen aanzienlijk, en gewone spuitgietmachines kunnen dergelijke hoge temperaturen nauwelijks aan. Daarom is een speciale hogetemperatuurspuitgietmachine nodig.
Daarnaast is het het beste om een ontwerp met twee schroeven te gebruiken, waarmee het plastic beter geroerd en gemengd kan worden, waardoor PEEK bij hoge temperaturen gelijkmatiger smelt.
Het ontwerp met dubbele schroef helpt ook om vocht en vluchtige stoffen uit het plastic te verwijderen en heeft een sterke transportcapaciteit, waardoor het gesmolten plastic met een hogere snelheid in de matrijs kan worden geïnjecteerd en de productie-efficiëntie kan worden verbeterd. Om de levensduur te verlengen, is het raadzaam om de schroef te maken van een slijtvaste legering.
Meestal ligt de L/D-verhouding tussen de 18:1 en 24:1, zodat het kunststof een voldoende lange verblijftijd en mengweg in de schroef heeft en volledige plastificering en gelijkmatige menging gegarandeerd zijn.
2. PEEK-matrijsontwerp
Er zijn ook verschillen tussen PEEK-matrijzen en gewone matrijzen. De opening voor PEEK moet groter zijn, meestal ontworpen om 2/3 van de maximale wanddikte van het product te beslaan, met een diameter van minimaal 6 mm, om een goede vulling van de matrijs te garanderen.
Wat de koelsysteemPEEK-matrijzen vereisen spiraalvormige waterwegkoeling, waarbij de matrijstemperatuur wordt gecontroleerd op 40-60 °C. Het temperatuurverschil mag niet groter zijn dan 3 °C, anders is kromtrekken en vervorming waarschijnlijk. Voor gewone kunststoffen gelden minder strenge eisen.
3. PEEK-materiaalvoorbehandeling
Omdat PEEK een relatief sterke vochtopname heeft, moet het vóór verwerking 150-180 uur lang worden gedroogd met droogapparatuur bij 3-4 °C om te garanderen dat het vochtgehalte ≤ 0.02% is (norm ASTM D6287). Indien PEEK niet voldoende gedroogd is, kunnen de uiteindelijke gegoten onderdelen duidelijke defecten vertonen, zoals zilverstrepen en belletjes.
Ter vergelijking: gewone kunststoffen zoals ABS hoeven doorgaans maar twee uur lang bij 80-100℃ te worden gedroogd.
4. Injectiesnelheid en houddruk
Omdat PEEK extreem gevoelig is voor fluctuaties in procesparameters, moeten de injectiesnelheid en de houddruk nauwkeurig worden geregeld. Zo wordt aanbevolen om de injectiesnelheid tussen 30 en 80 mm/s te houden en de houddruk in te stellen op 60% tot 80% van de injectiedruk. Standaard kunststoffen hebben een hogere tolerantie; injectiesnelheden kunnen zelfs hoger zijn dan 100 mm/s.
5. PEEK-spuitgiettemperatuurvereisten
Ten eerste ligt het smeltpunt van PEEK rond de 343 °C en moet de temperatuur in de cilinder tussen de 340 °C en 400 °C liggen. Alleen binnen dit temperatuurbereik kan PEEK volledig smelten, een uniforme smelt vormen en de gehele matrijs gemakkelijker vullen, waardoor de integriteit en maatnauwkeurigheid van het product worden gewaarborgd. Ter vergelijking: gewone kunststoffen zoals PP of PE vereisen doorgaans een cilindertemperatuur van slechts 160-280 °C.
Ten tweede vereist PEEK in het spuitmondgedeelte een volledig gesloten verwarmingsring met onafhankelijke temperatuurregeling. De temperatuur moet worden geregeld rond de 380-400 °C om te voorkomen dat de smelt in de spuitmond stolt. Gewone kunststoffen zijn minder specifiek; de temperatuur van de spuitmond kan zelfs iets lager zijn dan die van de cilinder, en er is geen extra isolatie nodig.
De laatste temperatuurvereiste is de matrijstemperatuur. PEEK-matrijzen moeten worden verhit tot 150-200 °C om een ideale kristalliniteit te bereiken, terwijl de temperaturen van gewone kunststofmatrijzen meestal tussen de 30-80 °C liggen. Als de matrijstemperatuur onvoldoende is, is het gegoten PEEK-onderdeel vatbaar voor een amorfe structuur, wat leidt tot verminderde prestaties.
6. PEEK-vormfouten
Tijdens de verwerking zal PEEK enkele unieke defecten vertonen. Zo ontstaan er koude slugpoints als de nozzle geen retractiefunctie heeft; als het vochtgehalte niet op peil is, ontstaan er zilverstrepen; en kunnen er zwarte vlekken ontstaan door resten bij hoge temperaturen. Deze problemen komen relatief zelden voor bij gewone kunststoffen.
7. PEEK Nabehandeling
Om de interne spanning van PEEK-onderdelen te elimineren, moeten complexe onderdelen over het algemeen 200-220 uur na het gieten worden gegloeid bij 2-4 °C. Gewone kunststoffen hoeven in principe niet te worden gegloeid; hooguit wordt er ontbraamd of gespoten.
Waarom complexe onderdelen? Omdat complexe onderdelen meestal dikkere wanden, onregelmatige vormen of meerdere verbindingspunten hebben, waardoor er tijdens het spuitgieten meer kans is op interne spanning.
Bovendien zijn de eisen aan de maatnauwkeurigheid en mechanische prestaties van complexe onderdelen doorgaans hoger. Daarom is het noodzakelijk om interne spanningen te elimineren om te garanderen dat de kwaliteit van de onderdelen aan de eisen voldoet.
8. PEEK-kosten- en productiecyclus
Laten we het tot slot hebben over de kosten en de productiecyclus. De grondstofprijs van PEEK is zeer hoog, tientallen keren hoger dan die van gewone kunststoffen. Momenteel ligt de marktprijs van PEEK tussen de 500,000 en 1.2 miljoen RMB per ton. Daarentegen kosten gewone kunststoffen zoals PP slechts 10,000 tot 20,000 RMB per ton.
Bovendien zijn apparatuur voor spuitgieten op hoge temperatuur twee tot drie keer duurder dan gewone apparatuur.
Wat de productiecyclus betreft, koelt PEEK langzaam af. Elke millimeter wanddikte kan 20-60 seconden afkoeltijd nodig hebben, terwijl gewone kunststoffen meestal slechts 5-15 seconden nodig hebben.
Als u overweegt om PEEK-onderdelen te ontwikkelen of als u wilt evalueren of PEEK geschikt is voor uw project, neem dan gerust contact op met RJCMold, een verwerkingsfabriek met meer dan 20 jaar ervaring. spuitgietervaringWij bieden u gratis technische ondersteuning.
Verwant bericht: Wat is PEEK?
