Prodotti PEEK con resistenza alle alte temperature, resistenza chimica, elevata forza e rigidità.
Risorse per La guida completa allo stampaggio a iniezione di PEEK
Che cos'è il PEEK?
Il PEEK è un materiale termoplastico tecnico rigido, semicristallino, ad alte prestazioni, con una varietà di proprietà e un'eccellente resistenza agli agenti chimici aggressivi. La prima sintesi del PEEK è avvenuta nel 1977 e la produzione industriale è stata raggiunta nel 1981.
Sebbene il PEEK venga spesso raggruppato con i fluoropolimeri come PFA o PTFE, non contiene fluoro. Il PEEK ha eccellenti proprietà meccaniche ed elettriche, con una temperatura massima di esercizio continuo di 250°C, e prestazioni meccaniche eccellenti in ambienti a vapore o ad acqua ad alta pressione fino a 300°C.
Il PEEK (polietere etere chetone) è un polimero termoplastico ad alte prestazioni noto per le sue eccezionali proprietà meccaniche, termiche e chimiche. La sua catena molecolare contiene legami eterei e chetonici. Questi speciali legami chimici consentono al PEEK di mantenere buone prestazioni alle alte temperature. prestazioni.
I materiali in PEEK possono essere stampati a iniezione?
Sì, è possibile stampare a iniezione il PEEK (polietere etere chetone). Il PEEK ha un punto di fusione elevato (circa 343°C/649°F), quindi sono necessarie attrezzature e condizioni di lavorazione specifiche. Inoltre, il PEEK ha una viscosità elevata e una portata relativamente bassa, quindi è difficile riempire geometrie e cavità complesse. Tuttavia, con le giuste attrezzature, il know-how e le condizioni di lavorazione, è possibile stampare a iniezione il PEEK.
Ecco alcune considerazioni chiave:
1. Attrezzatura della macchina di iniezione:
Sono necessarie macchine per lo stampaggio a iniezione ad alta temperatura con un'elevata forza di chiusura e un controllo preciso della temperatura. La vite della macchina per lo stampaggio a iniezione deve essere resistente alle alte temperature e in grado di gestire temperature superiori a 350 gradi.
2. Considerazioni sulla progettazione:
Quando si progettano i pezzi in PEEK, occorre prestare attenzione per evitare difetti come deformazioni, crepe e segni di affondamento. Ciò significa che bisogna pensare al design della guida, alle dimensioni della porta e agli angoli di sformo. La guida, la porta e l'angolo di sformo devono essere il più grandi possibile.
3. Utensili per stampi a iniezione:
È necessario realizzare lo stampo con materiali in acciaio resistenti alle alte temperature, come H13 o S136. La lavorazione del PEEK richiede temperature e pressioni elevate.
4. Selezione del materiale PEEK:
È necessario scegliere il grado di PEEK giusto. Alcuni gradi di PEEK sono migliori di altri per lo stampaggio a iniezione. Cercate gradi che scorrano meglio e che abbiano una viscosità inferiore.
5. Preparazione del materiale:
Il PEEK deve essere accuratamente essiccato prima dello stampaggio per rimuovere l'umidità residua, in genere essiccando per 2-4 ore a temperature comprese tra i 150°C e i 160°C.
6. Condizioni di lavorazione:
È necessario prestare attenzione alle condizioni di lavorazione, come temperatura, pressione e velocità di iniezione, in modo da poter riempire e raffreddare correttamente lo stampo. Le condizioni di lavorazione: temperatura della botte 370~390℃, pressione di iniezione 120MPa. La temperatura dello stampo è di 170℃.
7. Raffreddamento:
I pezzi in PEEK richiedono un raffreddamento lento e controllato per evitare deformazioni o distorsioni. Ciò può comportare l'uso di sistemi di raffreddamento o di ritardare l'espulsione del pezzo dallo stampo.
8. Post-elaborazione:
Poiché il gate di iniezione è piuttosto grande o non è possibile realizzare alcuni stampi strutturali, è necessario eseguire una post-elaborazione. Le parti in PEEK potrebbero richiedere fasi aggiuntive, come il taglio, la rettifica o il trattamento della superficie, per ottenere la superficie e le dimensioni desiderate.
Quali sono le caratteristiche del materiale per lo stampaggio a iniezione PEEK?
Il PEEK combina resistenza chimica e alle alte temperature, eccellenti proprietà meccaniche, biocompatibilità e isolamento elettrico. È un materiale multiuso. Alcune delle principali proprietà dei materiali in PEEK includono:
Resistenza alle alte temperature: il PEEK può sopportare temperature elevate fino a 250°C (482°F) senza perdere la sua resistenza o stabilità dimensionale.
Resistenza chimica: il PEEK ha una forte resistenza a varie sostanze chimiche, inclusi acidi, alcali e solventi organici, rendendolo adatto all'impiego in ambienti chimici aggressivi.
Eccellenti proprietà meccaniche: il PEEK ha un elevato rapporto resistenza/peso, un'eccellente resistenza a fatica e usura e una buona stabilità dimensionale, il che lo rende ideale per applicazioni che richiedono elevata resistenza e durata.
Biocompatibilità: Il PEEK è biocompatibile ed è stato approvato per l'uso in impianti e dispositivi medici.
Resistenza all'idrolisi: il PEEK ha una buona resistenza all'idrolisi ed è adatto ad ambienti con acqua e vapore.
Isolamento elettrico: il PEEK possiede eccellenti proprietà di isolamento elettrico ed è adatto ad applicazioni elettriche ed elettroniche.
Bassa infiammabilità: il PEEK ha una bassa infiammabilità, che lo rende adatto all'uso in applicazioni che richiedono resistenza al fuoco.
Resistenza allo scorrimento: Il PEEK mantiene le sue proprietà sotto sollecitazione a lungo termine, specialmente ad alte temperature.
Resistenza alle radiazioni: la capacità di resistere alle radiazioni gamma è molto elevata, superiore a quella del polistirene, che ha la migliore resistenza alle radiazioni tra le resine di uso generale. Può sopportare una dose di irradiazione γ fino a 1100 Mrad rimanendo sicuro, per fili ad alte prestazioni con buone capacità di isolamento.
Basso assorbimento di umidità: il PEEK ha un'eccezionale resistenza all'idrolisi termica e un assorbimento d'acqua molto basso in ambienti ad alta temperatura e alta umidità. Non causa variazioni dimensionali significative dovute all'assorbimento d'acqua come le plastiche comuni quali il nylon.
Quali sono le proprietà dello stampaggio a iniezione del PEEK?
La materia prima plastica PEEK (polietereterchetone) è un materiale polimerico termoplastico cristallino aromatico con elevata resistenza meccanica, resistenza alle alte temperature, resistenza agli urti, ritardante di fiamma, resistenza agli acidi e agli alcali, resistenza all'idrolisi, resistenza all'usura, resistenza alla fatica, resistenza alle radiazioni e buone proprietà elettriche.
| Proprietà | Caratteristica |
|---|---|
| Resistenza alle alte temperature | Ha un'elevata temperatura di transizione vetrosa (Tg=143℃) e un punto di fusione (Tm=343℃), la sua temperatura di deformazione termica sotto carico |
| Proprietà meccaniche | Possiede rigidità e flessibilità, in particolare un'eccezionale resistenza alla fatica sotto sforzo alternato, che è paragonabile |
| Autolubrificante | Ha eccellenti caratteristiche di scorrimento ed è adatto ad applicazioni che richiedono rigorosamente un basso coefficiente di attrito |
| Resistenza alla corrosione | Fatta eccezione per l'acido solforico concentrato, il PEEK è insolubile in qualsiasi solvente, acido forte e alcali forte, ed è resistan |
| Ritardo di fiamma | È autoestinguente e può raggiungere lo standard UL 94V-0 anche senza l'aggiunta di alcun ritardante di fiamma. |
| Facilità di elaborazione | Presenta le caratteristiche di una buona fluidità alle alte temperature e di un'elevata temperatura di decomposizione termica, e può essere lavorato |
| Resistenza alla buccia | Ha una buona resistenza al distacco, quindi può essere trasformato in fili a rivestimento sottile o fili per magneti e può essere utilizzato in condizioni difficili |
| Resistenza alla fatica | La migliore resistenza alla fatica di tutte le resine. |
| Resistenza alle radiazioni | Ha una forte resistenza alle radiazioni elevate, superando il polistirene, che ha la migliore resistenza alle radiazioni tra le resine di uso generale |
| Resistenza all'idrolisi | Il PEEK e i suoi materiali compositi non sono chimicamente intaccati dall'acqua e dal vapore acqueo ad alta pressione. I prodotti realizzati con esso |
| Fumoso | Il PEEK ha la più bassa generazione di fumo tra le plastiche. |
| Dissipazione dei gas tossici | Il PEEK è come molti materiali organici. Quando si decompone ad alta temperatura, il PEEK produce principalmente anidride carbonica e |
| Stabilità dell'isolamento | Ha buone proprietà di isolamento elettrico e le mantiene fino a un intervallo di temperatura molto elevato. Anche la sua perdita dielettrica è molto |
| Stabilità | Ha eccellenti proprietà di stabilità dimensionale, importanti per alcune applicazioni. Le variazioni delle condizioni ambientali |
| Lo stampaggio a iniezione della materia prima plastica PEEK ha un basso tasso di ritiro, il che è molto vantaggioso per il controllo delle dimensioni | |
| Il coefficiente di dilatazione termica è ridotto. Al variare della temperatura (che può essere causato da variazioni della temperatura ambiente | |
| Buona stabilità dimensionale. La stabilità dimensionale delle materie plastiche si riferisce alla stabilità dimensionale delle plastiche ingegneristiche | |
| Il PEEK ha un'eccezionale resistenza all'idrolisi termica e un assorbimento d'acqua molto basso in condizioni di alta temperatura e alta umidità |
Perché lo stampaggio a iniezione del PEEK è così costoso?
Il PEEK (Polietereterchetone) è un polimero ad alte prestazioni noto per le sue eccezionali proprietà meccaniche, termiche e chimiche. Il suo costo elevato può essere attribuito a diversi fattori, tra cui:
① Produrre il PEEK è complicato: si ottiene miscelando insieme sostanze chimiche speciali. Ciò richiede molto tempo e denaro perché servono macchine speciali e persone competenti.
② Materie prime di prima qualità: la produzione di PEEK necessita di materie prime ad alta purezza, come diammine aromatiche e acidi dicarbossilici aromatici, che sono costose da produrre e acquistare.
③ Le condizioni di reazione sono severe e il costo è elevato: il processo di polimerizzazione del PEEK deve garantire la reazione in assenza di ossigeno e la temperatura di reazione raggiunge i 310-340°C. Per ottenere una resina PEEK di maggiore purezza, il prodotto grezzo deve essere sottoposto a decine di processi di raffinazione con alcol e di lavaggio con acqua.
④ Elevati requisiti tecnici: il PEEK ha buone caratteristiche di lavorazione, ma poiché fonde a 343°C e tende ad aderire ai materiali, sono necessari cilindri, viti e stampi speciali per le macchine, oltre a un accurato controllo della temperatura.
⑤ Vi sono numerosi prodotti ed elevati costi iniziali di ricerca e sviluppo: per soddisfare le diverse condizioni operative dei clienti, non sono necessari solo i gradi di base comunemente usati, come il rinforzo in fibra di carbonio e il rinforzo in fibra di vetro, ma anche lo sviluppo di gradi antistatici, conduttivi, resistenti all'usura, ad alta resistenza, ecc.; allo stesso tempo, richiede molto lavoro di R&S nelle fasi iniziali, quali progettazione strutturale, progettazione dello stampo, progettazione del processo e collaudo dello stampo.
⑥ I lotti di prodotto sono piccoli e le specifiche non standard sono numerose: grazie alle eccellenti prestazioni complessive del PEEK, esso può essere impiegato in un'ampia gamma di settori. Tuttavia, nella maggior parte dei casi viene utilizzato in applicazioni particolari su apparecchiature. Di conseguenza, dimensioni d'ingombro, caratteristiche strutturali, specifiche e modelli sono diversi. Attualmente ci confrontiamo con oltre 1.500 prodotti che utilizzano il PEEK.
⑦ La maggior parte di essi è in fase di prova e il costo di promozione è elevato: la sintesi del PEEK è stata monopolizzata da Victrex nel Regno Unito. All'estero il PEEK viene promosso e utilizzato da 30 anni. Tuttavia, la conoscenza e l'applicazione dei materiali PEEK nel mercato interno sono appena iniziate e molti clienti si trovano in fase di prova, per cui il costo di promozione è relativamente elevato.
⑧ I requisiti per il prodotto sono elevati e le fasi di lavorazione sono numerose: poiché il materiale PEEK è costoso, i requisiti del cliente per il prodotto finito sono relativamente elevati. La qualità estetica, le tolleranze, la finitura superficiale, ecc. devono essere controllate rigorosamente. Alcuni prodotti hanno strutture complesse, il che comporta un numero eccessivo di fasi di lavorazione e la partecipazione di troppe persone, con conseguente aumento dei costi.
Quali sono le applicazioni dello stampaggio a iniezione del PEEK?
Il PEEK è un materiale con eccellenti proprietà globali. Può sostituire i materiali tradizionali come i metalli e la ceramica in molti campi speciali. La sua resistenza alle alte temperature, l'autolubrificazione, la resistenza all'usura e alla fatica lo rendono oggi uno dei più popolari tecnopolimeri ad alte prestazioni. Viene utilizzato principalmente nei settori aerospaziale, automobilistico, elettronico ed elettrico, delle apparecchiature mediche e in altri campi.
| Aree di applicazione | Situazioni applicative specifiche |
|---|---|
| Settore aerospaziale | Può essere lavorato in vari componenti aeronautici ad alta precisione. Grazie alla sua buona resistenza all'idrolisi, resistenza alla corrosione |
| Industria automobilistica | Il polietereterchetone PEEK è stato utilizzato con successo nell'industria manifatturiera automobilistica. Grazie alle sue buone proprietà di attrito |
| Campo industriale | Grazie alle sue buone proprietà meccaniche, alla resistenza alle alte temperature, alla resistenza all'usura e alla resistenza alle alte pressioni, è |
| Strumenti medici | Può resistere a 3,000 cicli di sterilizzazione in autoclave a 134°C. Questa caratteristica può soddisfare i requisiti di produzione |
| Materiali isolanti | Grazie alle sue eccellenti proprietà elettriche, il PEEK è in grado di mantenere le sue proprietà isolanti anche in condizioni difficili, com |
| È un nuovo tipo di plastica ingegneristica che può essere utilizzato come materiale strutturale resistente alle alte temperature ed elettrico | |
| Il polietereterchetone modificato comprende il polietereterchetone conduttivo rinforzato con fibra di carbonio nera, la fibra di carbonio rossa | |
| Campo di produzione IT | Si prevede che la produzione di semiconduttori e le industrie elettroniche ed elettriche diventeranno un altro punto di crescita per il PEEK |
| Campo delle parti di macchine per ufficio | Per gli artigli di separazione delle fotocopiatrici, cuscinetti speciali resistenti al calore, catene, ingranaggi, ecc., utilizzando resina PEEK anziché metallo come |
| Campo di copertura del filo | Il rivestimento in PEEK ha una buona resistenza alla fiamma. Senza aggiungere alcun ritardante di fiamma, il suo livello di resistenza alla fiamma può raggiungere UL94 |
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