張家港友成關(guān)于PEEK材料成型工藝探討

PEEK 聚醚醚酮是一種具有耐高溫、自潤(rùn)滑、易加工和高機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異性能的特種工程塑料，可制造加工成各種機(jī)械零部件，如汽車齒輪、油篩、換檔啟動(dòng)盤；飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、自動(dòng)洗衣機(jī)轉(zhuǎn)輪、醫(yī)療器械零部件等。

PEEK 聚醚醚酮是一種具有耐高溫、自潤(rùn)滑、易加工和高機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異性能的特種工程塑料，可制造加工成各種機(jī)械零部件，如汽車齒輪、油篩、換檔啟動(dòng)盤；飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、自動(dòng)洗衣機(jī)轉(zhuǎn)輪、醫(yī)療器械零部件等。PEEK材料由于一般的價(jià)格相對(duì)較高，相對(duì)較難以成型，成為眾多注塑企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域之一。

聚醚醚酮(PEEK) 是在主鏈結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)酮鍵和兩個(gè)醚鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物，屬特種工程塑料。PEEK 具有力學(xué)強(qiáng)度高、耐高溫、耐沖擊、阻燃、耐酸堿、質(zhì)地堅(jiān)硬、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在汽車工業(yè)、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域有大量應(yīng)用。

PEEK樹(shù)脂最早在航空航天領(lǐng)域獲得應(yīng)用，替代鋁和其他金屬材料制造各種飛機(jī)零部件。汽車工業(yè)中由于PEEK樹(shù)脂具有良好的耐摩擦性能和機(jī)械性能，作為制造發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)罩的原材料，用其制造的軸承、墊片、密封件、離合器齒環(huán)等各種零部件在汽車的傳動(dòng)、剎車和空調(diào)系統(tǒng)中被廣泛采用。

PEEK樹(shù)脂是理想的電絕緣體，在高溫、高壓和高濕度等惡劣的工作條件下，仍能保持良好的電絕緣性能，因此電子信息領(lǐng)域逐漸成為PEEK樹(shù)脂第二大應(yīng)用領(lǐng)域，制造輸送超純水的管道、閥門和泵，在半導(dǎo)體工業(yè)中，常用來(lái)制造晶圓承載器、電子絕緣膜片以及各種連接器件。作為一種半結(jié)晶的工程塑料，PEEK不溶于濃硫酸外的幾乎所有溶劑，因而常用來(lái)制作壓縮機(jī)閥片、活塞環(huán)、密封件和各種化工用泵體、閥門部件。

PEEK樹(shù)脂還可在134℃下經(jīng)受多達(dá)3000次的循環(huán)高壓滅菌，這一特性使其可用于生產(chǎn)滅菌要求高、需反復(fù)使用的手術(shù)和牙科設(shè)備。PEEK成型溫度320度~390度烘料溫度160~1855H~8H模具溫度140~180這種材料成型溫度太高，對(duì)螺桿損傷比較嚴(yán)重，在設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速時(shí)速度不能太快，注射壓力在100~130MPa注射速度40~80。成型結(jié)束后應(yīng)及時(shí)用PE蠟快速清洗螺桿，不能讓PEEK的材料停留在螺桿中。

PEEK 材料在很多方面都擁有極高的性能，其注塑件也有很大的發(fā)展前景。但PEEK 注塑件也會(huì)存在各種缺陷，包括冷料點(diǎn)、銀紋、氣孔、熔接痕、翹曲等。筆者以某航空用機(jī)艙調(diào)節(jié)環(huán)控的活門制件為例，圍繞PEEK 注塑件成型過(guò)程缺陷及工藝優(yōu)化進(jìn)行探討。

PEEK制品成型缺陷分析

下圖為黑色PEEK 帶嵌件活門制件制品，其使用Victrex PEEK 450G 注塑成型。制品直徑110mm，厚度15mm，帶有M6×1鋼制嵌件。

該制品在成型過(guò)程中，主要難點(diǎn)是產(chǎn)品存在外觀缺陷，包括冷料、銀紋、氣孔及熔接痕等，正面中間進(jìn)料有澆口痕跡。外觀缺陷從人、機(jī)、料、法、環(huán)幾方面分析，并采取相應(yīng)措施，收到良好效果。澆口痕跡采取成型后機(jī)加工去除的方法，保證正面平整和厚度尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。