特种高温塑料:PEEK、PEI零件注塑加工分析
注塑加工成型是一种快速且经济高效的工艺,非常适合大批量生产精确、可重复的零件。此前,是由较普通的塑料制成的。然而这些年各个行业团队开始探索使用高性能工程塑料进行注塑成型的可能性。这些特种工程塑料赋予零件增强的物理和机械性能,并因其高熔点而提供改进的热性能。
常见高温塑料
高温塑料——熔点在216°C至382°C之间的工程塑料——正开始取代金属,因为汽车工业等行业正努力提高能源和燃油效率。这些塑料不仅重量轻,而且耐腐蚀,提高了设计灵活性和尺寸稳定性。
聚醚醚酮(PEEK)具有有序的晶体结构和较窄的熔化范围,是一种受欢迎的高温塑料,可以吸收大量的热量。此外,成型只会排放低水平的烟雾和气体。PEEK的高熔点为343°C,可实现更快的进料和速度,而其UL 94 V-0易燃性意味着垂直部件的燃烧将在10秒内停止。PEEK重量轻,耐蠕变、耐热、耐电、耐磨、耐腐蚀和耐疲劳,非常适合在恶劣或高温环境中使用。
ULTEM®(PEI的品牌名称)是一种无定形塑料树脂,易于热成型或与粘合剂粘合,是另一种流行的高温热塑性塑料。ULTEM®PEI具有无规分子结构、宽软化范围、218°C的熔点、V-0阻燃等级,并且能够在高温下保持其机械完整性和电气性能。耐用的PEI产生的烟雾最小,阻燃和耐化学性强,使其成为航空航天工业和电路板的理想材料。
1.包括传热通道
在注塑过程中,您的制造商将花费相当多的时间在脱模前冷却您的零件,并在注塑前加热您的模具。在模具设计中加入等距传热通道可以加速这些过程。这些通道应使每个腔体同时暴露在相同量的加热或冷却流体中。这将使您的制造商能够快速均匀地升高或降低模具的温度。
2.使用热敏针
如果由于延伸或突出而无法在模具的某些部分包含传热通道,可以使用热销。凭借高导热性,这些销钉可以将热量从任何以前无法进入的区域快速传递到模具的传热通道。热销将优化模具的内部温度,而不会破坏冷却液压力。
热针包含密封在气缸内的流体。当流体从模具中吸收热量时,它会蒸发,并在向冷却剂释放热量时冷凝。热销的传热效率是铜和铜合金钢插入件的近10倍,当您有复杂的模具时,热销是一个很好的选择。只需确保避免热针和模具之间有任何气隙,或使用高导电密封剂填充它们。
3.选择合适的模具材料
模具的材料会影响最终产品,也会影响模具的设计。你需要找到一种高温模具材料,在可加工性、成本和耐磨性之间取得平衡。毕竟,你希望模具能持续几次运行,但你不希望它花费过多的时间或金钱来创建。如果你计划进行大批量生产,可以考虑使用H-13、S-7或P20等高强度钢。如果你在做原型,铝是一种经济高效的工具材料。