特種高溫塑料:PEEK、PEI零件注塑加工分析
注塑加工成型是一種快速且經濟高效的工藝,非常適合大批量生產精確、可重復的零件。此前,注塑成型零件是由較普通的塑料制成的。然而這些年各個行業(yè)團隊開始探索使用高性能工程塑料進行注塑成型的可能性。這些特種工程塑料賦予零件增強的物理和機械性能,并因其高熔點而提供改進的熱性能。
常見高溫塑料
高溫塑料——熔點在216°C至382°C之間的工程塑料——正開始取代金屬,因為汽車工業(yè)等行業(yè)正努力提高能源和燃油效率。這些塑料不僅重量輕,而且耐腐蝕,提高了設計靈活性和尺寸穩(wěn)定性。
聚醚醚酮(PEEK)具有有序的晶體結構和較窄的熔化范圍,是一種受歡迎的高溫塑料,可以吸收大量的熱量。此外,PEEK注塑加工成型只會排放低水平的煙霧和氣體。PEEK的高熔點為343°C,可實現更快的進料和速度,而其UL 94 V-0易燃性意味著垂直部件的燃燒將在10秒內停止。PEEK重量輕,耐蠕變、耐熱、耐電、耐磨、耐腐蝕和耐疲勞,非常適合在惡劣或高溫環(huán)境中使用。
ULTEM?(PEI的品牌名稱)是一種無定形塑料樹脂,易于熱成型或與粘合劑粘合,是另一種流行的高溫熱塑性塑料。ULTEM?PEI具有無規(guī)分子結構、寬軟化范圍、218°C的熔點、V-0阻燃等級,并且能夠在高溫下保持其機械完整性和電氣性能。耐用的PEI產生的煙霧最小,阻燃和耐化學性強,使其成為航空航天工業(yè)和電路板的理想材料。
1.包括傳熱通道
在注塑過程中,您的制造商將花費相當多的時間在脫模前冷卻您的零件,并在注塑前加熱您的模具。在模具設計中加入等距傳熱通道可以加速這些過程。這些通道應使每個腔體同時暴露在相同量的加熱或冷卻流體中。這將使您的制造商能夠快速均勻地升高或降低模具的溫度。
2.使用熱敏針
如果由于延伸或突出而無法在模具的某些部分包含傳熱通道,可以使用熱銷。憑借高導熱性,這些銷釘可以將熱量從任何以前無法進入的區(qū)域快速傳遞到模具的傳熱通道。熱銷將優(yōu)化模具的內部溫度,而不會破壞冷卻液壓力。
熱針包含密封在氣缸內的流體。當流體從模具中吸收熱量時,它會蒸發(fā),并在向冷卻劑釋放熱量時冷凝。熱銷的傳熱效率是銅和銅合金鋼插入件的近10倍,當您有復雜的模具時,熱銷是一個很好的選擇。只需確保避免熱針和模具之間有任何氣隙,或使用高導電密封劑填充它們。
3.選擇合適的模具材料
模具的材料會影響最終產品,也會影響模具的設計。你需要找到一種高溫模具材料,在可加工性、成本和耐磨性之間取得平衡。畢竟,你希望模具能持續(xù)幾次運行,但你不希望它花費過多的時間或金錢來創(chuàng)建。如果你計劃進行大批量生產,可以考慮使用H-13、S-7或P20等高強度鋼。如果你在做原型,鋁是一種經濟高效的工具材料。