5 passaggi critici nello stampaggio a iniezione di PEEK
Il PEEK (Polyetheretherketone) è un termoplastico ingegneristico ad alte prestazioni, rinomato per la sua eccezionale resistenza al calore, resistenza chimica e proprietà meccaniche. Date le sue caratteristiche uniche, lo stampaggio a iniezione del PEEK richiede un processo più preciso e specializzato rispetto alle plastiche convenzionali.
1. Asciugatura del materiale:Il PEEK è altamente igroscopico e deve essere completamente essiccato prima della lavorazione per rimuovere l'umidità atmosferica assorbita. Si raccomanda di essiccare in forno per almeno 2 ore, con uno spessore del materiale non superiore a 25 mm su vassoi, per evitare un'essiccazione incompleta o contaminazione. Il materiale essiccato deve avere un contenuto di umidità inferiore allo 0,02% w/w per evitare problemi come formazione di vesciche e idrolisi durante lo stampaggio, che possono compromettere la qualità del prodotto.
2. Selezione e calibrazione dell'attrezzatura:
Macchina per stampaggio a iniezione: una moderna macchina per stampaggio a iniezione a vite alternativa con controllo a circuito chiuso e un microprocessore è l'ideale. Ciò consente un controllo preciso dei parametri di processo per garantire una qualità costante del prodotto.
Configurazione della vite: la vite deve essere resistente alla temperatura fino ad almeno 400°C e avere un basso rapporto di compressione (da 1:1 a 1,3:1) senza valvola di ritegno. Il rapporto lunghezza-diametro (L/D) deve essere almeno 16:1, con 18:1 a 24:1 preferibili. Questa configurazione assicura una fusione e un trasporto uniformi del materiale PEEK.
Calibrazione del sistema di controllo della temperatura: include il controllo delle temperature del cilindro, dell'ugello e dello stampo. Le temperature del cilindro variano in base al grado PEEK, da 360-380 °C per i gradi non rinforzati e da 380-400 °C per i gradi rinforzati. L'ugello deve avere un riscaldatore sufficientemente grande per impedire che la fusione si solidifichi al di sotto di 343 °C, causando "lumpe fredde." La temperatura della superficie dello stampo deve essere mantenuta tra 175-205 °C per garantire un aspetto uniforme della parte e stabilità dimensionale.
3. Parametri di iniezione:
Pressione di iniezione: in genere 70-140 MPa. Per parti complesse con pareti spesse, potrebbero essere necessarie pressioni più elevate per garantire il riempimento completo dello stampo.
Velocità di iniezione: si consigliano velocità da moderate ad alte per riempire rapidamente la cavità dello stampo evitando eccessivi sforzi di taglio e difetti interni.
Contropressione: 0-1,0 MPa (0-10 kg/cm²) aiuta a degassare il materiale e a migliorare la densità e la qualità delle parti.
Velocità della vite: generalmente 50-100 giri/min. Si raccomandano velocità inferiori per il PEEK rinforzato per ridurre al minimo il taglio e la degradazione.
4. Controllo del processo di iniezione:Il processo di stampaggio dovrebbe essere controllato dalla velocità e dalla posizione della vite piuttosto che dalla pressione e dal tempo per garantire un controllo preciso della velocità di iniezione e del tempo di riempimento. Parametri come il tempo di iniezione, la posizione finale del residuo e la pressione richiesta per raggiungere la velocità di iniezione dovrebbero essere monitorati costantemente.
5. Post-elaborazione:
Raffreddamento: le parti devono essere raffreddate nello stampo per una durata adeguata in base alle loro dimensioni, forma e spessore. Assicurare un raffreddamento uniforme per prevenire sollecitazioni interne e deformazioni.
Trattamento termico: il trattamento termico può migliorare la cristallinità, aumentare la resistenza e la resistenza chimica, ridurre lo stress residuo e minimizzare i cambiamenti dimensionali a temperature elevate. La temperatura e il tempo specifici dipendono dal materiale PEEK e dai requisiti della parte.
