לוקח את המדגם האמיתי להזרקת פלסטיק PEEK
השאר הודעה
שלום יקיריי,
היום אנחנו רוצים לדבר פשוט על חומר PEEK.
PEEK polyetheretherketone הוא פלסטיק הנדסי מיוחד בעל תכונות מצוינות כגון עמידות בטמפרטורה גבוהה, שימון עצמי, עיבוד קל וחוזק מכני גבוה. ניתן לייצר ולעבד אותו לחלקים מכניים שונים, כגון גלגלי שיניים לרכב, מסכי שמן, דיסק התחלת הילוכים; חלקי מנועי מטוסים, רצי מכונות כביסה אוטומטיות, חלקי ציוד רפואי וכו'.
PEEK polyetheretherketone הוא פלסטיק הנדסי מיוחד בעל תכונות מצוינות כגון עמידות בטמפרטורה גבוהה, שימון עצמי, עיבוד קל וחוזק מכני גבוה. ניתן לייצר ולעבד אותו לחלקים מכניים שונים, כגון גלגלי שיניים לרכב, מסכי שמן, דיסק התחלת הילוכים; חלקי מנועי מטוסים, רצי מכונות כביסה אוטומטיות, חלקי ציוד רפואי ועוד.. בגלל המחיר הגבוה יחסית של חומר PEEK, קשה יחסית ליצור אותו והוא הפך לאחד התחומים שחברות הזרקה רבות מתמקדות בהם.
Polyetheretherketone (PEEK) הוא פולימר גבוה המורכב מיחידות חוזרות המכילות קשר קטון אחד ושני קשרי אתר במבנה השרשרת הראשי, והוא פלסטיק הנדסי מיוחד. ל-PEEK יש את היתרונות של חוזק מכני גבוה, עמידות בטמפרטורות גבוהות, עמידות בפני פגיעות, מעכב בעירה, עמידות בחומצה ואלקלי, מרקם קשה, חיי שירות ארוכים וכו', ויש לה מספר רב של יישומים בתעשיית הרכב, התעופה והחלל, ציוד רפואי ותחומים נוספים.
שרף PEEK שימש לראשונה בתחום התעופה והחלל, והחליף אלומיניום וחומרי מתכת אחרים לייצור חלקי מטוסים שונים. בתעשיית הרכב, לשרף PEEK יש עמידות טובה בחיכוך ותכונות מכניות. כחומר גלם לייצור כיסויים פנימיים של המנוע, חלקים שונים כגון מיסבים, אטמים, אטמים, טבעות גלגלי שיניים מצמד וכו' העשויים משרף PEEK משמשים בהעברה ובבלימה של מכוניות. ומערכות מיזוג אוויר נמצאות בשימוש נרחב.
שרפי PEEK יכולים גם לעמוד בפני עד 3,000 מחזורי חיטוי ב-134 מעלות, תכונה שהופכת אותם לשימושיים בייצור של ציוד כירורגי ושיניים, קריטי לעיקור, לשימוש חוזר. טמפרטורת הדפוס של PEEK היא 320 מעלות ~ 390 מעלות, טמפרטורת האפייה היא 160~1855H~8H, וטמפרטורת התבנית היא 140~180. טמפרטורת הדפוס של חומר זה גבוהה מדי, והנזק לבורג חמור. בעת הגדרת מהירות הבורג, המהירות לא צריכה להיות מהירה מדי, ולחץ ההזרקה צריך להיות 100 ~ 130MPa מהירות הזרקה 40 ~ 80. לאחר היציקה, יש לנקות את הבורג במהירות עם שעוות PE, ולא לתת לחומר PEEK להישאר בתוך הבורג.
לחומר PEEK יש ביצועים גבוהים במיוחד בהיבטים רבים, ולחלקי הזרקה שלו יש גם סיכויי פיתוח גדולים. עם זאת, לחלקים יצוקים בהזרקה PEEK יש גם פגמים שונים, לרבות נקודות קור, פסי כסף, נקבוביות, קווי ריתוך, עיוות וכו'. המחבר לוקח כדוגמה חלק של התאמת תא תעופה ושסתום בקרת סביבה, ודן בפגמים ובאופטימיזציה של התהליך של תהליך הזרקת PEEK.
להלן דוגמה לניתוח של פגמים שנוצרים במוצר PEEK.
בתמונה למטה הוא PEEK שחור עם חלק שסתום הכנס, יצוק בהזרקה באמצעות Victrex PEEK 450G. קוטר המוצר 110 מ"מ, עובי 15 מ"מ, עם תוספות פלדה M6×1.
בתהליך היציקה של מוצר זה, הקושי העיקרי הוא שיש במוצר פגמים במראה, לרבות חומר קר, פסי כסף, נקבוביות וסימני ריתוך וכדומה, ויש סימני שער בהזנה הקדמית והאמצעית. פגמי המראה נותחו מהיבטים של אדם, מכונה, חומר, שיטה וסביבה, וננקטו אמצעים תואמים והושגו תוצאות טובות. סימני השער מוסרים בעיבוד שבבי לאחר היציקה כדי להבטיח שהמשטח הקדמי שטוח וגודל העובי עומד בדרישות העיצוב.
בעיה במלאי קר
ישנן שתי סיבות עיקריות לבעיית החומר הקר:
בארות קרות של עובש לא צוינו או הוסרו במהלך הייצור. הפולימר במצב מותך מובא במגע עם התבנית בטמפרטורה נמוכה יותר במהלך הייצור, וטמפרטורת החלק הקדמי במצב מותך תרד במהירות עקב העברת חום. כאשר נקודת ההיתוך של PEEK מופחתת ל-343 מעלות צלזיוס, ה-PEEK שאמור להיות בשלב המותך יהיה זה יתמצק במהירות ויהפוך לחומר קר. בתהליך הייצור, אם לא מוסיפים את באר הקליעה הקרה בקצה הרץ, המוצר יזרום בקלות לתוך הקליע הקר, ויגרום לפגמים בחלקים המעוצבים בהזרקה.
לחומר PEEK יש תהליך ייצור מיוחד. כאשר עובי המוצר נדרש להיות גדול, יש לקרר אותו לאורך זמן. בשלב זה, הטמפרטורה של הזרבובית היא עד 400 מעלות, אך הטמפרטורה סביב החומר אינה מגיעה לערך זה, והפרש הטמפרטורות הגדול גורם להתפזרות מהירה של החום. אם שרוול הזרקה בטמפרטורה נמוכה נמצא במגע עם פיית מכונת ההזרקה במשך זמן רב, לאחר שהטמפרטורה יורדת לנקודת ההיתוך של PEEK, החומר המותך קל מאוד להתמצק, ובכך מפריע להתקדמות ההזרקה תהליך. לכן, לאחר השלמת הזרקת החומר והחזקת הלחץ, יש להסיר את הקנה מיד כדי לשמור על מרחק של התבנית והזרבובית (הזנה מוקדמת). על מנת למנוע מהזרבובית ליציקה, יש להגדיר אותה כך שתשאוב דבק כראוי. ההיתוך יוצר קשר ישיר עם האוויר ונוטה להתמצקות בשל הפרש הטמפרטורות הגדול. במידה והטיפול חסר, ה-PEEK המוצק ייכנס לתבנית, ובמקביל יופיע על פני המוצר באמצעות קפיצים, שיגרמו ליקויי חומר קר.
בעיית פס כסף
בחלק מהחלקים המעוצבים בהזרקת PEEK, פסי כסף ליד השער נגרמים בדרך כלל על ידי לחות או גז. תהליך הפלסטיקה של המוצר ילווה ביצירת גזים שעלולים לגרום בקלות לפסי כסף במוצר. כאשר מהירות ההברגה של מכונת ההזרקה גדולה, הגז ינצל את ההזדמנות להיכנס לתהליך הפלסטי, ויזרום אל פני השטח של החלק היצוק בהזרקה באמצעות זרימת המזרקה. מכיוון שהוא זורם דרך השער בלחץ גבוה, יווצרו פסי כסף על פני החלק היצוק בהזרקה. הגדרת הלחץ האחורי במהלך הדפוס יכולה למנוע ביעילות גז שנלכד בחומר מותך במהלך הפלסטיקה.
גם לחות המופקת מחומרי גלם שלא יובשו במלואם, נוטה לפסי כסף. חומרי PEEK יספגו ללא הרף לחות באוויר במהלך המיקום, וקצב ספיגת המים יכול להגיע ל-{{0}}.4 אחוזים. הלחות הנספגת בייצור נכנסת לשער דרך ההיתוך. בשל הפרש הטמפרטורות הגדול בין דופן חלל העובש לחומר המותך, המפגש בין השניים מוביל לפסי כסף. על מנת להימנע מהופעת פסי כסף, יש לשים לב לשליטה בלחות בטווח של 0.2 אחוז בייצור בפועל. בעת אחסון חומרים יש לשים לב להצבתם באופן שווה ולא לערום אותם ולשלוט בגובה שכבת החומר בטווח של 20-30 מ"מ. הכניסו PEEK לתנור ייבוש ב-150-160 מעלות למשך 6-8 שעות לפני השימוש.
בעיית עיוות
כאשר ההתכווצות והקירור אינם אחידים, המוצר וחלל העובש יסטו, ותתרחש עיוות בזמן זה. למעשה, לכיווץ עצמו לא תהיה השפעה רבה, בעיקר להבדל בתהליך ההתכווצות. בדרך כלל, חלקים יצוקים בהזרקה PEEK ישתנו בנפחם רק כאשר ההתכווצות אחידה. כשההתכווצות לא אחידה, תתרחש עיוות של החלק המעוצב בהזרקה.
ישנם שלושה גורמים עיקריים:
(1) עיוות שנגרם על ידי עובי דופן לא אחיד של חלקים יצוקים בהזרקה.
(2) עיוות הנגרם על ידי זוויות כיפוף חדות של חלקים יצוקים בהזרקה.
(3) פיצוח עיוות עיוות הנגרם על ידי מתח.
הצעות לאופטימיזציה של תהליך הזרקת PEEK
המלצות על טמפרטורת עובש וקצב קירור
בהזרקה של PEEK, שליטה בטמפרטורת התבנית וקצב הקירור יכולה לשנות את התכונות המכניות של המוצר. ברוב המקרים, יש לשלוט בטמפרטורת התבנית עבור יציקת PEEK בסביבות 175 מעלות. כאשר טמפרטורת העובש גבוהה מ-140 מעלות, גביש ה-PEEK גדל טוב יותר, שלם יותר, והמבנה יציב יחסית.
קצב קירור מתאים מועיל לשיפור התכונות המכניות של המוצר; קירור איטי וקירור מהיר יפחיתו את התכונות המכניות של המוצר. הצורה הגבישית של PEEK בטמפרטורה מסוימת היא גרעין אחיד, ואם משתמשים בשיטת קירור איטית, קל ליצור גבישים גדולים יותר שאינם אחידים. עם זאת, כאשר פני השטח של המוצר מקוררים במהירות, קצב הקירור הפנימי אינו מהיר מספיק, ולחץ פנימי נוצר בקלות, וכתוצאה מכך סדקים, וכתוצאה מכך ירידה בתכונות המכניות של החומר.
בחירת לחץ הזרקה
כאשר משתמשים בהזרקה בלחץ גבוה, החומר מתמלא היטב, ואפקט הדפוס יהיה טוב, מה שמועיל לשיפור התכונות המכניות של PEEK. עם זאת, אם הלחץ גבוה מדי, יהיה קשה לשחרר את המוצר, וכתוצאה מכך יש שריטות על פני המוצר, ולכן הזרקה
הלחץ צריך להיות מתון. כאשר לחץ ההזרקה הוא 9.5 MPa, צילינדר החזקת הלחץ הוא 7.5 MPa, והלחץ האחורי הוא 0.5-1.5 MPa, ניתן ליצור את המוצר בצורה חלקה.
עצות טמפרטורה
PEEK הוא פלסטיק גבישי תרמופלסטי מיוחד. טמפרטורת מעבר הזכוכית שלו היא כ-143 מעלות, ונקודת ההיתוך שלו היא כ-343 מעלות. הטווח האופטימלי של טמפרטורת החבית הוא 360-400 מעלות, בשלב זה, פני המוצר חלקים ומבריק. טמפרטורת הפירוק התרמי של PEEK היא 550 מעלות. עם זאת, בעת יציקה בטמפרטורה גבוהה (מעל 410 מעלות), עקב פעולה מכנית ונוכחות של כמות קטנה של אוויר, קל להתפרק, ומתרחשות תגובות צולבות. תגובות אלו מובילות ישירות לשינויים בצמיגות ההיתוך שלו, וכתוצאה מכך מבריק לא אחיד של המוצר.
הצעת זמן
זמן ההזרקה צריך להבטיח שכל חלל התבנית מלא בכמות מספקת של חומר מותך. בשל העובי הגדול של המוצר המעובד, זמן ההזרקה נבחר להיות 6 שניות. זמן לחץ ההחזקה צריך להבטיח שנפח החומר יתחדש עקב הפחתת טמפרטורת ההיתוך בחלל התבנית. יחד עם זאת, על מנת להימנע מהיווצרות נקבוביות לאחר הסרת עיבוי השריר, הזמן הנבחר הוא 8 שניות. הערך האופטימלי של זמן הקירור צריך להיות פתיחת חלל התבנית כאשר לחץ החלל קרוב ללחץ אטמוספרי, כך שלא יהיו שריטות מפורקת במראה המוצר. לחץ חלל עובש גדול מלחץ אטמוספרי או נמוך מלחץ אטמוספרי לפתיחת התבנית ישפיע על מראה המוצר. על פי שינוי המראה של המוצר, לאחר איתור באגים, נקבע כי זמן הקירור הוא 35 שניות.
צור קשר
B Block, No 21, Nan Xing Three Street, Nan Fang Industrial Park,
ביי סה, הומן, דונג גואן, גואנג דונג, סין.
info@deepmould.com
סקייפ: Deepmould
טל/Wechat: 86-15024107707
