PEEKプラスチック射出成形用の実際のサンプルを採取する

May 24, 2022

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こんにちは親愛なる、

今日は、PEEKの資料について簡単に説明したいと思います。

PEEKポリエーテルエーテルケトンは、高温耐性、自己潤滑性、加工のしやすさ、高い機械的強度などの優れた特性を備えた特殊なエンジニアリングプラスチックです。自動車のギア、オイルスクリーン、シフトスタートディスクなど、さまざまな機械部品に製造および加工できます。航空機エンジン部品、自動洗濯機ランナー、医療機器部品など。

ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）は、主鎖構造に1つのケトン結合と2つのエーテル結合を含む繰り返し単位で構成される高分子であり、特殊なエンジニアリングプラスチックです。 PEEKは、高い機械的強度、耐高温性、耐衝撃性、難燃性、耐酸性および耐アルカリ性、硬い質感、長い耐用年数などの利点があり、自動車産業、航空宇宙、医療機器で多くの用途があります。およびその他のフィールド。

PEEK樹脂は、航空宇宙分野で最初に使用され、さまざまな航空機部品を製造するためにアルミニウムやその他の金属材料に取って代わりました。自動車産業では、PEEK樹脂は優れた耐摩擦性と機械的特性を備えています。エンジンインナーカバーの原料として、自動車のトランスミッションやブレーキには、ベアリング、ガスケット、シール、クラッチギアリングなど、PEEK樹脂製の部品が使用されています。空調システムが広く使用されています。

PEEK PLASTIC PARTS 7

PEEK樹脂は、134度で最大3000サイクルのオートクレーブ処理にも耐えることができます。これは、滅菌が重要で再利用可能な外科および歯科用機器の製造に役立つ機能です。 PEEKの成形温度は320度〜390度、ベーキング温度は160〜1855H〜8H、金型温度は140〜180度です。この材料の成形温度が高すぎるため、スクリューの損傷が深刻です。スクリュー速度を設定するときは、速度が速すぎないようにし、射出圧力は100〜130MPaの射出速度40〜80にする必要があります。成形後、ネジはPEワックスですばやく洗浄する必要があり、PEEK材料がネジ内に留まらないようにする必要があります。

PEEK材料は多くの面で非常に高性能であり、その射出成形部品にも大きな開発の見通しがあります。ただし、PEEK射出成形部品には、コールドスポット、シルバーストリーク、ポア、ウェルドライン、反りなどのさまざまな欠陥もあります。著者は、航空キャビン調整と環境制御バルブ部品を例として取り上げ、欠陥とプロセスの最適化について説明します。 PEEK射出成形プロセスの。

以下は、PEEK製品の成形欠陥の分析例です。

下の写真は、VictrexPEEK450Gを使用して射出成形されたインサートバルブ部分を備えた黒いPEEKです。製品の直径110mm、厚さ15mm、M6×1スチールインサート付き。

PEEK PART 1

この製品の成形工程での主な問題は、製品に冷間材料、銀の縞、細孔、溶接痕などの外観上の欠陥があり、フロントフィードとミドルフィードにゲートマークがあることです。人、機械、材料、方法、環境の観点から外観欠陥を分析し、対応する対策を講じ、良好な結果が得られました。ゲートマークは、成形後に機械加工によって除去され、前面が平坦で、厚さのサイズが設計要件を満たしていることを確認します。

コールドストックの問題

コールドマテリアルの問題には、主に2つの理由があります。

金型のコールドウェルは、製造中に指定または削除されませんでした。溶融状態のポリマーは、製造時に低温の金型に接触し、熱伝達により溶融状態の前部の温度が急激に低下します。 PEEKの融点が343℃に下がると、溶融段階にあるはずのPEEKは急速に凝固して冷たい物質になります。製造工程において、ランナーの端にコールドスラグウェルを追加しないと、製品がコールドスラグに流れ込みやすくなり、射出成形部品に欠陥が生じます。

PEEK素材には特別な製造プロセスがあります。製品の厚みを厚くする必要がある場合は、長時間冷却する必要があります。このとき、ノズルの温度は400度にもなりますが、材料周辺の温度がこの値に達していないため、温度差が大きいため、熱が急速に放散されます。低温のスプルースリーブが射出成形機のノズルに長時間接触すると、PEEKの融点まで温度が下がった後、溶融物が非常に凝固しやすくなり、射出成形の進行が妨げられます。処理する。したがって、材料の射出と圧力の保持が完了したら、すぐにバレルを取り外して、金型とノズルを離しておく必要があります（事前供給）。ノズルが鋳造されるのを防ぐために、接着剤を適切にポンプするように設定する必要があります。溶融物は空気に直接接触し、温度差が大きいために凝固しやすくなります。処理が不十分な場合、固化したPEEKが金型に侵入すると同時に、ばねによって製品の表面に現れ、冷間材料の欠陥が発生します。

シルバーストリークの問題

一部のPEEK射出成形部品では、ゲート付近の銀色の縞は通常、湿気またはガスによって引き起こされます。製品の可塑化プロセスにはガスの発生が伴い、製品に銀の縞が発生しやすくなります。射出成形機のスクリュー速度が大きい場合、ガスは可塑化プロセスに入り、噴水流によって射出成形部品の表面に流れます。高圧下でゲートを通過するため、射出成形品の表面に銀筋が発生します。成形中に背圧を設定すると、可塑化中に溶融材料に閉じ込められたガスを効果的に回避できます。

完全に乾燥していない原材料によって生成された水分も、銀の縞模様になりやすいです。 PEEK材料は、配置中に空気中の水分を継続的に吸収し、吸水率は{{0}}。4パーセントに達する可能性があります。生産で吸収された水分は、溶融物を通ってゲートに入ります。金型キャビティ壁と溶融材料の間の大きな温度差のために、2つの間の遭遇は銀の縞につながります。銀の筋の発生を避けるために、実際の生産では水分を0.2％以内に抑えるように注意する必要があります。材料を保管するときは、積み重ねないように均等に配置し、材料層の高さを20-30mm以内に制御してください。 PEEKを150-160度の乾燥オーブンに6-8時間入れてから使用してください。

反りの問題

収縮と冷却が不均一になると、製品と金型キャビティがずれ、この時点で反りが発生します。実際、収縮自体は、主に収縮プロセスの違いに大きな影響を与えることはありません。通常、PEEK射出成形部品は、収縮が均一な場合にのみ体積が変化します。収縮が不均一な場合、射出成形品の反りが発生します。

3つの主な要因があります。

（1）射出成形品の肉厚不均一による反り。

（2）射出成形部品の鋭い曲げ角度による反り。

（3）応力による反り変形亀裂。

PEEK射出成形プロセスの最適化に関する提案

金型温度と冷却速度の推奨事項

PEEKの射出成形では、金型温度と冷却速度を制御すると、製品の機械的特性が変化する可能性があります。ほとんどの場合、PEEK成形の金型温度は約175度に制御する必要があります。金型温度が140度を超えると、PEEK結晶はより良く、より完全に成長し、構造は比較的安定します。

適切な冷却速度は、製品の機械的特性を改善するために有益です。徐冷と急冷は製品の機械的特性を低下させます。ある温度でのPEEKの結晶形状は均一な核形成であり、徐冷法を使用すると、より大きな不均一な結晶を形成しやすくなります。しかし、製品の表面が急速に冷却されると、内部冷却速度が十分に速くなく、内部応力が発生しやすくなり、亀裂が発生して、材料の機械的特性が低下します。

射出圧力の選択

高圧射出を使用すると、材料がしっかりと充填され、成形効果が高くなり、PEEKの機械的特性を向上させるのに役立ちます。ただし、圧力が高すぎると離型が困難になり、製品表面に傷がつくため、射出します。

圧力は中程度でなければなりません。射出圧力が9.5MPa、圧力保持シリンダーが7.5MPa、背圧が0。5-1。5MPaの場合、製品をスムーズに成形することができます。

温度アドバイス

PEEKは特殊な熱可塑性結晶性プラスチックです。ガラス転移温度は約143度、融点は約343度です。バレル温度の最適範囲は360-400度です。このとき、製品の表面は滑らかで光沢があります。 PEEKの熱分解温度は550度です。しかし、高温（410度以上）で成形する場合、機械的作用と少量の空気の存在により、劣化しやすく、架橋反応が起こります。これらの反応は、溶融粘度の変化に直接つながり、製品の光沢が不均一になります。

時間の提案

射出時間は、金型キャビティ全体が十分な溶融材料で満たされていることを確認する必要があります。加工品の厚みが大きいため、射出時間は6秒を選択しています。保持圧力時間は、金型キャビティ内の溶融温度が低下するため、材料の体積が確実に補充されるようにする必要があります。同時に、スプルー凝縮液の除去後の細孔の生成を回避するために、選択された時間は8秒です。冷却時間の最適値は、キャビティ圧力が大気圧に近いときに金型キャビティを開くことです。これにより、製品の外観に剥離スクラッチが発生しなくなります。金型を開くために大気圧より高いまたは大気圧より低い金型キャビティ圧力は、製品の外観に影響を与えます。製品の外観変化によると、デバッグ後、冷却時間は35秒であると判断されます。

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