Alcuni fattori da considerare durante lo stampaggio a iniezione di PEEK

La resina termoplastica ad alte prestazioni PEEK (Polyether Ether Ketone) è apprezzata per la sua eccezionale stabilità chimica e termica in applicazioni impegnative. Quando si stampa PEEK, ci sono alcune cose da considerare, non ultima delle quali riguarda l'uso di stampi riscaldati, la resistenza del materiale e le tecniche di lavorazione specifiche richieste.

Stampaggio a iniezione PEEK: considerazioni chiave

• Sistema di riscaldamento:

Poiché il PEEK deve essere riscaldato durante lo stampaggio a iniezione, è necessario un sistema affidabile di riscaldamento e misurazione della temperatura nello stampo. Devono mantenere lo stampo sufficientemente resistente a temperature e pressioni elevate.

• Resistenza del materiale:

I requisiti per i materiali degli stampi aumentano notevolmente quando si utilizza il polimero PEEK rinforzato con fibre, poiché il ciclo di vita dello stampo può essere ridotto.

Durante lo stampaggio a iniezione di PEEK ci sono alcuni aspetti da monitorare, alcuni dei quali sono importanti.

1. Uniformità del riscaldamento dello stampo: assicura una distribuzione uniforme del calore sullo stampo per prevenire difetti.
2. Progettazione di porte e canali: progettarli in modo che possano essere ottimizzati e che non siano più spessi della metà della parete più spessa del componente.
3. Impostazioni della pressione di iniezione: per un riempimento adeguato, scegliere una pressione di iniezione leggermente superiore alla metà della densità del materiale.
4. Trattamento termico post-stampaggio: se è richiesta un'elevata precisione dimensionale nei componenti, trattamento termico dopo l'iniezione.
5. Precauzioni di sicurezza: date le elevate temperature e pressioni, è necessario adottare misure di sicurezza per evitare ustioni.

Struttura e progettazione dello stampaggio a iniezione PEEK

Gli stampi a iniezione PEEK sono simili nella struttura agli stampi standard, ma richiedono considerazioni particolari:

1. Resistenza del materiale: il polimero PEEK deve essere resistente alle alte temperature.
2. Dimensioni del canale e della porta: poiché il PEEK ha proprietà relativamente uniche, queste devono essere più grandi rispetto ai modelli standard.
3. Dispositivi di riscaldamento e misurazione: fornire un sistema di riscaldamento e un modo per misurare la temperatura per stampi di attrezzature idonee.

Flusso del processo di stampaggio a iniezione PEEK

• Essiccazione:

Per ottenere i migliori risultati, la resina PEEK dovrebbe essere inferiore a 0,02% w/w dei polimeri granulari e dovrebbe quindi essere essiccata fino a un assorbimento di umidità atmosferica inferiore a 0,5% w/w. La resina PEEK essiccata può quindi essere posta in un forno a circolazione d'aria e essiccata a 150 ℃ per almeno 3 ore, ad esempio, o 160 ℃ per 2 ore.

Per l'essiccazione in forno, lo spessore della materia prima nel vassoio non deve essere superiore a 25 mm e si deve evitare l'ombreggiamento.

• Riciclaggio:

La resina peek pura e quella residua possono essere riciclate e iniettate l'una nell'altra.

L'uso di resina peek riciclata (senza riempitivi) non deve superare il 30 percento del peso totale, mentre la resina peek riciclata con riempitivi non deve superare il 10 percento del peso totale.

• Stabilità termica:

esaminiamo se il polimero peek si degrada a 360°C se la macchina viene spenta durante il processo di fusione a condizione che il tempo di residenza del polimero non superi 1 ora. Al contrario, il materiale si degrada in modo piuttosto insignificante se la macchina viene disattivata per più di 1 ora.
Ma se supera un'ora, la temperatura della canna deve essere abbassata a 340 ℃, a 340 ℃, il polimero peek può essere conservato per alcune ore per mantenere la stabilità della sua continuazione nella lavorazione deve aumentare la temperatura della canna, ad esempio più di 3 ore, la canna deve essere pulita.

• Macchina per iniezione:

Il punto di fusione massimo è di 343 °C, quindi le macchine convenzionali che possono mantenere temperature di fusione elevate, comprese tra 360˚C e 400 °C, sono in grado di raggiungere lo stato fuso.

• Capacità della canna:

Il breve tempo di residenza del polimero PEEK è essenziale poiché la durata del componente è limitata durante la lavorazione, considerando le alte temperature coinvolte. La capacità ideale della canna è da 2 a 5 volte il peso totale della pallina.

• Ugelli e sistemi di bloccaggio:

Il punto di fusione del PEEK è molto elevato e se la temperatura scende troppo, il materiale fuso solidifica rapidamente anche al di sotto dei 343 °C. Pertanto, è necessario installare un riscaldatore sufficientemente grande in corrispondenza dell'ugello per evitare che si verifichi un'iniezione a freddo dovuta al calo di temperatura.

• Viti:

Si raccomanda un rapporto L/D minimo di 16:1, tuttavia si ritiene che siano preferibili rapporti compresi tra 18:1 e 24:1.

• Temperatura del cilindro:

Grado non rinforzato: 360-380℃; grado rinforzato: 380-400℃.

• Temperatura dello stampo:

La temperatura della superficie dello stampo è di 175-205℃.

• Pressione di iniezione:

Pressione di iniezione generale di 70-140 MPa.

• Velocità di iniezione:

Velocità da media ad alta.

• Contropressione:

Si consiglia di impostare la contropressione a 0~1,0 MPa (0~10 kgf / cm2).

• Velocità della vite:

La velocità della vite tende ad essere compresa tra 50 e 100 giri/min; per gradi di bilanciamento elevati la velocità della vite dovrebbe essere inferiore per i gradi di rinforzo.

• Ritiro dello stampaggio:

I gradi non riempiti si restringono a velocità di circa 1,2–2,4%, mentre i gradi riempiti si restringono a velocità di 0,1–1,1%.

• Elaborazione secondaria:

Può essere sottoposto a lavorazioni secondarie come incollaggio, maschiatura, pressatura, inserti metallici, taglio e metallizzazione superficiale.

Come eliminare lo stress:

Se gli stress interni non vengono gestiti, può verificarsi una deformazione. I fattori chiave includono:

1. Assicurarsi che il materiale sia stato asciugato correttamente.
2. Evitare quantità di taglio eccessive o raffreddamento insufficiente durante la lavorazione secondaria.
3. Garantire una rimozione equilibrata del materiale per evitare sollecitazioni irregolari.

Operazioni post-stampaggio:

Questi componenti in PEEK sono sottoposti a lavorazione secondaria, ad esempio incollaggio, maschiatura e lavorazione meccanica. Tuttavia, la deformazione non può avvenire senza gestire le sollecitazioni interne.

Gestire gli stress interni

1. Sollievo incompleto dallo stress: processo per evitare stress residui.
2. Taglio eccessivo: raffreddare adeguatamente il metallo e tagliare in modo conservativo per non surriscaldarlo o deformarlo.
3. Utensili instabili: assicurarsi che i dispositivi di fissaggio e gli utensili rimangano fermi durante la lavorazione.

Componenti PEEK nel processo di stampaggio a iniezione:

Fogli PEEK

Parti in PEEK

Tubi in PEEK

Guarnizioni e anelli PEEK

Cuscinetti PEEK

Valvole PEEK

Impianti medici PEEK

Il produttore ideale per lo stampaggio a iniezione di PEEK dovrebbe avere esperienza quando si tratta di minimizzare i rischi. L'esperienza può essere utilizzata per progettare lo stampo e impostare i parametri di lavorazione per ottimizzare prestazioni e qualità.

BW PEEK ha capacità di produzione avanzate come estrusori continui, grandi macchine per stampaggio a iniezione orizzontali e verticali, macchine per stampaggio a iniezione di precisione peek e centri di lavorazione CNC. Siamo in grado di progettare e realizzare stampi per estrusione, iniezione o compressione in base alle specifiche dei clienti, per i quali sono garantiti campioni di alta qualità e produzione di massa.