PEEK Produits présentant une résistance aux températures élevées, une résistance aux produits chimiques, ainsi qu'une résistance et une rigidité élevées.
Ressources pour Le guide complet du moulage par injection du PEEK
Qu'est-ce que le PEEK ?
Le PEEK est un matériau thermoplastique technique semi-cristallin, très performant et rigide, doté de diverses propriétés et d'une excellente résistance aux produits chimiques agressifs. La première synthèse du PEEK a eu lieu en 1977 et la production industrielle a été réalisée en 1981.
Bien que le PEEK soit souvent regroupé avec les fluoropolymères tels que le PFA ou le PTFE, il ne contient pas de fluor. Le PEEK possède d'excellentes propriétés mécaniques et électriques, avec une température de fonctionnement continu maximale de 250 °C, et d'excellentes performances mécaniques dans les environnements de vapeur ou d'eau à haute pression jusqu'à 300 °C.
Le PEEK (polyéther-éther-cétone) est un polymère thermoplastique technique de haute performance connu pour ses propriétés mécaniques, thermiques et chimiques exceptionnelles. Sa chaîne moléculaire contient des liaisons éther et des liaisons cétone. Ces liaisons chimiques spéciales permettent au PEEK de conserver de bonnes performances à des températures élevées. performance.
Les matériaux PEEK peuvent-ils être moulés par injection ?
Oui, vous pouvez mouler par injection du PEEK (polyéther-éther-cétone). Le PEEK a un point de fusion élevé (environ 343°C/649°F), ce qui nécessite un équipement et des conditions de traitement spécialisés. En outre, le PEEK a une viscosité élevée et un débit relativement faible, de sorte qu'il est difficile de remplir des géométries et des cavités complexes. Cependant, avec l'équipement, le savoir-faire et les conditions de traitement appropriés, il est possible de mouler le PEEK par injection.
Voici quelques éléments clés à prendre en compte :
1. Machine d'injection Équipement :
Vous avez besoin de machines de moulage par injection à haute température dotées d'une force de serrage élevée et d'un contrôle précis de la température. La vis de la machine de moulage par injection doit être résistante aux températures élevées, c'est-à-dire supérieures à 350 degrés.
2. Considérations relatives à la conception :
Vous devez être prudent lorsque vous concevez des pièces en PEEK afin d'éviter les défauts tels que le gauchissement, les fissures et les marques d'enfoncement. Cela signifie que vous devez réfléchir à la conception de la glissière, à la taille de la porte et aux angles de dépouille. Vous devez faire en sorte que le chemin de roulement, la porte et l'angle de dépouille soient aussi grands que possible.
3. Outillage pour les moules à injection :
Vous devez fabriquer le moule avec des matériaux en acier résistant aux températures élevées, tels que H13 ou S136. Le traitement du PEEK nécessite des températures et des pressions élevées.
4. PEEK Sélection des matériaux :
Vous devez choisir la bonne qualité de PEEK. Certains grades de PEEK sont meilleurs que d'autres pour le moulage par injection. Recherchez des qualités qui s'écoulent mieux et qui ont une viscosité plus faible.
5. Préparation du matériel :
Le PEEK doit être soigneusement séché avant d'être moulé afin d'éliminer l'humidité résiduelle, généralement en le séchant pendant 2 à 4 heures à des températures de l'ordre de 150°C à 160°C.
6. Conditions de traitement :
Vous devez faire attention aux conditions de traitement, comme la température, la pression et la vitesse d'injection, afin de remplir et de refroidir le moule correctement. Ses conditions de traitement : température du baril 370~390℃, pression d'injection 120MPa. La température du moule est de 170℃.
7. Refroidissement :
Les pièces en PEEK nécessitent un refroidissement lent et contrôlé pour éviter toute déformation ou distorsion. Cela peut impliquer d'utiliser des systèmes de refroidissement ou de retarder l'éjection de la pièce du moule.
8. Post-traitement :
Si la porte d'injection est assez grande, ou si certains moules structurels ne peuvent pas être fabriqués, vous devez procéder à un post-traitement. Les pièces en PEEK peuvent nécessiter des étapes supplémentaires, comme le découpage, le meulage ou le traitement de la surface, afin d'obtenir la surface et la taille souhaitées.
Quelles sont les caractéristiques du matériau de moulage par injection PEEK ?
Le PEEK combine une résistance aux températures élevées et aux produits chimiques, d'excellentes propriétés mécaniques, une biocompatibilité et une isolation électrique. C'est un matériau polyvalent. Voici quelques-unes des principales propriétés des matériaux PEEK :
Résistance aux hautes températures : le PEEK peut supporter des températures élevées jusqu'à 250 °C (482 °F) sans perdre sa résistance ni sa stabilité dimensionnelle.
Résistance chimique : le PEEK présente une forte résistance à divers produits chimiques, dont les acides, les alcalis et les solvants organiques, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des environnements chimiques agressifs.
Excellentes propriétés mécaniques : le PEEK présente un rapport résistance/poids élevé, une excellente résistance à la fatigue et à l'usure ainsi qu'une bonne stabilité dimensionnelle, ce qui le rend idéal pour les applications exigeant une résistance et une durabilité élevées.
Biocompatibilité : le PEEK est biocompatible et a été approuvé pour une utilisation dans les implants et dispositifs médicaux.
Résistance à l'hydrolyse : le PEEK présente une bonne résistance à l'hydrolyse et convient aux environnements d'eau et de vapeur.
Isolation électrique : le PEEK possède d'excellentes propriétés d'isolation électrique et convient aux applications électriques et électroniques.
Faible inflammabilité : Le PEEK présente une faible inflammabilité, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des applications nécessitant une résistance au feu.
Résistance au fluage : Le PEEK conserve ses propriétés sous contrainte à long terme, en particulier à des températures élevées.
Résistance aux radiations : la capacité à résister au rayonnement gamma est très forte, dépassant celle du polystyrène, qui possède la meilleure résistance aux radiations parmi les résines à usage général. Peut supporter une dose d'irradiation γ allant jusqu'à 1100 Mrad tout en restant sûr. Fils à haute performance dotés de bonnes capacités d'isolation.
Faible absorption d'humidité : Le PEEK possède une résistance exceptionnelle à l'hydrolyse thermique et une très faible absorption d'eau dans les environnements à haute température et à forte humidité. Il ne provoquera pas de changements de dimensions importants dus à l'absorption d'eau comme les plastiques courants tels que le nylon.
Quelles sont les propriétés du PEEK moulé par injection ?
La matière première plastique PEEK (polyétheréthercétone) est un polymère thermoplastique cristallin aromatique doté d'une grande résistance mécanique, d'une résistance aux températures élevées, d'une résistance aux chocs, d'un retardateur de flamme, d'une résistance aux acides et aux alcalis, d'une résistance à l'hydrolyse, d'une résistance à l'usure, d'une résistance à la fatigue, d'une résistance aux radiations et de bonnes propriétés électriques.
| Propriété | Caractéristique |
|---|---|
| Résistance aux hautes températures | Il possède une température de transition vitreuse élevée (Tg=143℃) et un point de fusion élevé (Tm=343℃), sa température de déformation thermique sous charge |
| Propriétés mécaniques | Il possède rigidité et flexibilité, en particulier son excellente résistance à la fatigue sous contrainte alternée, qui est comparable |
| Autolubrifiant | Il possède d'excellentes caractéristiques de glissement et convient aux applications exigeant strictement un faible coefficient de frottement |
| Résistance à la corrosion | À l'exception de l'acide sulfurique concentré, le PEEK est insoluble dans tout solvant, acide fort et base forte, et résiste |
| Retardateur de flamme | Il est auto-extinguible et peut atteindre la norme UL 94V-0 même sans ajout de retardateur de flamme. |
| Facilité de traitement | Il présente les caractéristiques d'une bonne fluidité à haute température et d'une température de décomposition thermique élevée, et peut être transformé |
| Résistance au pelage | Il possède une bonne résistance au pelage, il peut donc être transformé en fils à revêtement mince ou en fils de bobinage et peut être utilisé dans des conditions difficiles |
| Résistance à la fatigue | Meilleure résistance à la fatigue de toutes les résines. |
| Résistance aux rayonnements | Il possède une forte résistance aux radiations élevées, surpassant le polystyrène, qui présente la meilleure résistance aux radiations parmi les |
| Résistance à l'hydrolyse | Le PEEK et ses matériaux composites ne sont pas chimiquement affectés par l'eau et la vapeur d'eau à haute pression. Les produits fabriqués en ce |
| Fumé | Le PEEK est le plastique qui génère le moins de fumée. |
| Dissipation des gaz toxiques | Le PEEK est identique à de nombreux matériaux organiques. Lorsqu'il se décompose à haute température, le PEEK produit principalement du dioxyde de carbone et |
| Stabilité de l'isolation | Possède de bonnes propriétés d'isolation électrique qu'il conserve jusqu'à une plage de température très élevée. Sa perte diélectrique est également très |
| Stabilité | Il possède d'excellentes propriétés de stabilité dimensionnelle, ce qui est important pour certaines applications. Les changements des conditions environnementales |
| Le moulage par injection de la matière première plastique PEEK présente un faible taux de retrait, ce qui est très bénéfique pour contrôler les dime | |
| Le coefficient de dilatation thermique est faible. Lorsque la température varie (ce qui peut être causé par des variations de la température ambiante | |
| Bonne stabilité dimensionnelle. La stabilité dimensionnelle des plastiques désigne la stabilité dimensionnelle des plastiques techniques | |
| Le PEEK possède une résistance exceptionnelle à l'hydrolyse thermique et une très faible absorption d'eau à haute température et haute humidi |
Pourquoi le moulage par injection du PEEK est-il si coûteux ?
Le PEEK (polyétheréthercétone) est un polymère de haute performance connu pour ses propriétés mécaniques, thermiques et chimiques exceptionnelles. Son coût élevé peut être attribué à plusieurs facteurs, notamment :
① La fabrication du PEEK est complexe : il est produit en mélangeant des produits chimiques spéciaux. Cela demande beaucoup de temps et d'argent, car il faut des machines spéciales et des personnes qui savent ce qu'elles font.
② Matières premières de premier ordre : la production de PEEK nécessite des matières premières de haute pureté, comme les diamines aromatiques et les acides dicarboxyliques aromatiques, dont la production et l'achat sont coûteux.
③ Les conditions de réaction sont rigoureuses et le coût est élevé : le procédé de polymérisation du PEEK doit garantir une réaction en état exempt d'oxygène, et la température de réaction atteint 310-340°C. Afin d'obtenir une résine PEEK de plus grande pureté, le produit brut doit être soumis à des dizaines de procédés de raffinement à l'alcool et de procédés de lavage à l'eau.
④ Exigences techniques élevées : le PEEK présente de bonnes performances de mise en œuvre, mais comme il fond à 343 °C et qu'il adhère aux surfaces, il faut des fûts, des vis et des moules spéciaux pour vos machines, et il faut savoir bien maîtriser la température.
⑤ Il existe de nombreux produits et des coûts initiaux de recherche et développement élevés : pour répondre aux diverses conditions de travail des clients, il faut non seulement les grades de base couramment utilisés comme le renforcement en fibre de carbone et le renforcement en fibre de verre, mais aussi le développement de grades antistatiques, conducteurs, résistants à l'usure, à haute résistance, etc. ; en même temps, cela nécessite en amont un travail de R&D important, tel que la conception structurelle, la conception du moule, la conception du procédé et l'essai du moule.
⑥ Les lots de produits sont petits et les spécifications non standard sont nombreuses : comme le PEEK présente d'excellentes performances globales, il peut être utilisé dans un large éventail d'industries. Cependant, la plupart des cas d'utilisation concernent des applications particulières sur les équipements. Par conséquent, les dimensions globales, les caractéristiques structurelles, les spécifications et les modèles sont différents. Actuellement, nous sommes exposés à plus de 1 500 produits utilisant le PEEK.
⑦ La plupart en sont au stade d'essai et le coût de promotion est élevé : la synthèse du PEEK a été monopolisée par Victrex au Royaume-Uni. Le PEEK est promu et utilisé à l'étranger depuis 30 ans. Cependant, la connaissance et l'application des matériaux PEEK sur le marché intérieur ne font que commencer, et de nombreux clients en sont au stade d'essai. Le coût de promotion est relativement élevé.
⑧ Les exigences relatives au produit sont élevées et les étapes de transformation sont nombreuses : comme le PEEK est un matériau coûteux, les exigences du client à l'égard du produit fini sont relativement élevées. La qualité d'aspect, les tolérances, l'état de surface, etc. doivent être strictement contrôlés. Certains produits présentent des structures complexes, ce qui entraîne un trop grand nombre d'étapes de transformation et de personnes impliquées, d'où une augmentation des coûts.
Quelles sont les applications du moulage par injection du PEEK ?
Le PEEK est un matériau doté d'excellentes propriétés globales. Il peut remplacer les matériaux traditionnels tels que les métaux et les céramiques dans de nombreux domaines spéciaux. Sa résistance aux températures élevées, son autolubrification, sa résistance à l'usure et à la fatigue en font l'un des plastiques techniques haute performance les plus populaires aujourd'hui. Il est principalement utilisé dans l'aérospatiale, l'automobile, l'électronique et l'électricité, les équipements médicaux et d'autres domaines.
| Domaines d'application | Situations d'application spécifiques |
|---|---|
| Domaine aérospatial | Il peut être transformé en diverses pièces d'avion de haute précision. Grâce à sa bonne résistance à l'hydrolyse, sa résistance à la corrosion |
| Industrie automobile | Le polyéther-éther-cétone PEEK a été utilisé avec succès dans l'industrie de la fabrication automobile. En raison de son bon frottement |
| Domaine industriel | Grâce à ses bonnes propriétés mécaniques, sa résistance aux hautes températures, sa résistance à l'usure et sa résistance aux hautes pressions, il est |
| Instruments médicaux | Il peut résister à 3 000 cycles de stérilisation en autoclave à 134°C. Cette caractéristique peut répondre aux exigences de fabrication |
| Matériaux d'isolation | Grâce à ses excellentes propriétés électriques, le PEEK peut conserver ses propriétés d'isolation même dans des conditions difficiles tel |
| Il s'agit d'un nouveau type de plastique technique qui peut être utilisé comme matériau structurel résistant aux hautes températures et électrique | |
| Le polyétheréthercétone modifié comprend le polyétheréthercétone conducteur renforcé de fibre de carbone noire, la fibre de carbone rouge r | |
| Domaine de la fabrication des technologies de l'information | La fabrication de semi-conducteurs et les industries électroniques et électriques devraient devenir un autre point de croissance pour le PEE |
| Pièces détachées pour machines de bureau Domaine | Pour les griffes de séparation de photocopieurs, les roulements spéciaux résistants à la chaleur, les chaînes, les engrenages, etc., en utilisant la résine PEEK au lieu du métal comme |
| Champ de recouvrement des fils | Le revêtement PEEK présente une bonne ignifugation. Sans ajout d'aucun retardateur de flamme, son niveau ignifuge peut atteindre UL94 |
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