Pré-tratamento das Matérias-Primas
Secagem Suficiente: Embora os materiais PEEK tenham uma higroscopicidade relativamente baixa, mesmo quantidades ínfimas de umidade podem desencadear reações de hidrólise durante a moldagem por injeção a altas temperaturas, levando a uma diminuição nas propriedades do material e a defeitos como listras prateadas e bolhas nos peças moldadas. Portanto, é essencial secar completamente as matérias-primas PEEK antes da moldagem por injeção. Geralmente, recomenda-se usar um secador de dessecante, ajustar a temperatura de secagem entre 150℃ - 180℃ e o tempo de secagem de 4 - 6 horas para garantir que o teor de umidade das matérias-primas caia abaixo de 0,02%. Nas operações reais, pode-se equipar um detector de umidade de alta precisão para monitorar o efeito de secagem em tempo real e garantir a secagem suficiente das matérias-primas.
Triagem e Pré-aquecimento das Matérias-Primas: Inspecione cuidadosamente os grânulos de matéria-prima PEEK, removendo impurezas, grânulos descoloridos ou deformados para garantir uma qualidade uniforme das matérias-primas. Nos casos em que sejam necessários aditivos ou cargas, garanta uma mistura completa. Pode-se usar um misturador de alta velocidade para controlar com precisão a proporção de cada componente de acordo com a fórmula, com um tempo de mistura geralmente variando de 15 - 30 minutos, para que os aditivos sejam dispersos uniformemente nas matérias-primas PEEK, evitando propriedades inconsistentes das peças moldadas devido a uma mistura não uniforme. Além disso, pré-aqueça as matérias-primas a uma certa temperatura antes que elas entrem no cilindro da máquina de moldagem por injeção, o que ajuda a reduzir o tempo de aquecimento no cilindro, melhora a eficiência de plastificação e, portanto, acelera a produção.
Otimização dos Parâmetros do Processo de Moldagem por Injeção
Controle de Temperatura: O PEEK tem uma temperatura de fusão relativamente alta, geralmente entre 340℃ - 400℃. Durante o processo de moldagem por injeção, é necessário controlar com precisão a temperatura do cilindro, com a temperatura da seção frontal ligeiramente mais baixa do que a da seção traseira para garantir uma plastificação uniforme das matérias-primas e evitar superaquecimento e decomposição. A temperatura do molde também é crucial para a moldagem por injeção de PEEK, geralmente controlada entre 180℃ - 220℃. Uma temperatura de molde apropriada pode melhorar a fluidez do fundido, reduzir o estresse interno das peças moldadas e melhorar a precisão dimensional e a qualidade da superfície do produto. Ao moldar por injeção engrenagens de PEEK, estabilizar a temperatura do molde em 200℃ pode reduzir efetivamente a rugosidade das superfícies dos dentes das engrenagens e melhorar a precisão de transmissão das engrenagens.
Ajuste de Pressão e Velocidade: Uma pressão e velocidade de injeção razoáveis são fundamentais para garantir um bom preenchimento da cavidade. Uma pressão muito baixa pode facilmente levar a problemas como preenchimento insuficiente e injeção curta; uma pressão muito alta pode causar rebarbas e abaulamento do molde. Uma velocidade de injeção excessiva pode causar aprisionamento de ar e queima; uma velocidade muito lenta afetará a eficiência da produção. Na produção real, é necessário determinar as curvas de pressão e velocidade ideais por meio de moldagens de teste, de acordo com fatores como a forma, o tamanho e a espessura das paredes das peças moldadas. Para peças moldadas de PEEK com espessuras de parede desiguais, pode-se adotar a injeção em vários estágios, aumentando a velocidade de injeção nas seções de parede fina e reduzindo apropriadamente a pressão nas seções de parede grossa para garantir um preenchimento uniforme.
Configuração da Pressão de Manutenção e do Tempo de Resfriamento: A pressão de manutenção pode complementar o material necessário para a contração do fundido durante o resfriamento e evitar marcas de contração nas peças moldadas. A pressão de manutenção geralmente é de 60% - 80% da pressão de injeção, e o tempo de manutenção depende da espessura das peças moldadas, variando geralmente de 10 - 30 segundos. O tempo de resfriamento deve ser longo o suficiente para garantir que as peças moldadas sejam completamente resfriadas e solidificadas, evitando deformações durante a desmoldagem. O tempo de resfriamento pode ser determinado com base em fatores como o volume das peças moldadas, a área de resfriamento e a eficiência do sistema de resfriamento do molde, variando geralmente de 20 - 60 segundos.
Pontos-chave do Projeto do Molde
Otimização da Estrutura do Molde: O projeto do bico de injeção e do canal de alimentação do molde tem um impacto significativo no fluxo do fundido de PEEK. Devido à alta viscosidade e à baixa fluidez do fundido de PEEK, devem-se usar bicos de injeção de tamanho grande e canais de alimentação curtos e grossos para reduzir a resistência ao fluxo. Um sistema de canal quente pode reduzir a geração de material frio, melhorar a uniformidade da temperatura do fundido, diminuir a pressão de injeção e, ao mesmo tempo, encurtar o ciclo de moldagem e melhorar a eficiência da produção. Para peças moldadas com formas complexas, projete razoavelmente a superfície de separação e o mecanismo de desmoldagem para garantir uma desmoldagem suave das peças moldadas e evitar interrupções na produção e danos ao produto devido a dificuldades na desmoldagem. Ao projetar moldes para peças moldadas de PEEK com cavidades profundas, podem-se usar mecanismos de desmoldagem lateral, como sliders ou topos inclinados, para alcançar uma desmoldagem suave.
Reforço do Projeto do Sistema de Resfriamento: Um sistema de resfriamento eficiente pode acelerar a velocidade de resfriamento das peças moldadas de PEEK e encurtar o ciclo de moldagem. De acordo com a estrutura do molde e a forma das peças moldadas, organize razoavelmente os canais de água de resfriamento para garantir um resfriamento uniforme. Pode-se adotar a tecnologia de resfriamento conforme para fazer os canais de água de resfriamento se conformarem ao contorno das peças moldadas e melhorar a eficiência de resfriamento. Aumentar o diâmetro e a quantidade dos canais de água de resfriamento e melhorar a velocidade de fluxo do fluido de resfriamento também podem efetivamente melhorar o efeito de resfriamento. Em moldes de injeção de PEEK de grande escala, pode-se usar um sistema de resfriamento circulante equipado com um controlador de temperatura do fluido de resfriamento para controlar com precisão a temperatura do fluido de resfriamento e garantir efeitos de resfriamento estáveis.
Seleção e Manutenção de Equipamentos
Seleção de Equipamentos: A moldagem por injeção de PEEK exige altos requisitos de desempenho da máquina de moldagem por injeção. Devem-se selecionar máquinas de moldagem por injeção com pressão de injeção e força de fechamento suficientes para atender aos requisitos de moldagem por injeção de alta viscosidade e alta pressão do fundido de PEEK. O parafuso da máquina de moldagem por injeção deve ser feito de materiais especiais, como um parafuso nitrurado, para melhorar sua resistência ao desgaste e à corrosão. Ao mesmo tempo, o sistema de controle de temperatura da máquina de moldagem por injeção deve ser preciso e confiável para controlar com precisão as temperaturas do cilindro e do molde.
Manutenção de Equipamentos: Realize inspeções e manutenções abrangentes regularmente na máquina de moldagem por injeção, incluindo componentes como o parafuso, o cilindro, o sistema hidráulico e o sistema elétrico. Substitua oportunamente peças desgastadas, como pontas de parafuso e anéis de retenção, para garantir um desempenho de plastificação e injeção estável. Limpe os filtros do sistema hidráulico para evitar a obstrução por impurezas e garantir a limpeza e a pressão estável do óleo hidráulico. Inspecione o sistema elétrico para garantir que todos os componentes elétricos estejam conectados de forma confiável e que o controle de temperatura seja preciso. A manutenção regular dos equipamentos pode reduzir a probabilidade de falhas nos equipamentos e evitar interrupções na produção causadas por falhas nos equipamentos.
Inspeção e Controle de Qualidade
Inspeção do Processo: Durante o processo de moldagem por injeção de PEEK, reforce o monitoramento em tempo real de parâmetros-chave como temperatura, pressão e velocidade. Instale sensores para transmitir os dados ao sistema de controle e emita alarmes e faça ajustes em tempo hábil se algum parâmetro estiver anormal. Ao mesmo tempo, realize inspeções visuais em tempo real das peças moldadas. Se forem encontrados defeitos como rebarbas, bolhas ou deformações, analise as causas em tempo hábil e tome medidas para resolvê-los.
Inspeção do Produto Acabado: Realize inspeções de qualidade abrangentes nas peças moldadas de PEEK após a moldagem por injeção, incluindo precisão dimensional, qualidade da aparência e propriedades mecânicas. Use instrumentos de medição de alta precisão, como máquinas de medição por coordenadas, para detectar se a precisão dimensional das peças moldadas atende aos requisitos de projeto. Por meio de inspeção visual, garanta que a superfície das peças moldadas esteja livre de defeitos e tenha uma cor uniforme. Realize testes de propriedades mecânicas, como testes de tração e flexão, nas peças moldadas para verificar se elas atendem aos requisitos de uso. Estabeleça um sistema completo de rastreabilidade da qualidade para registrar e analisar os dados de qualidade de cada lote de produtos, otimizar continuamente o processo de produção e melhorar a estabilidade da qualidade do produto.
A moldagem por injeção de PEEK é um processo complexo. É necessário controlar com precisão vários aspectos, como pré-tratamento das matérias-primas, otimização dos parâmetros do processo de moldagem por injeção, projeto do molde, seleção e manutenção de equipamentos e inspeção e controle de qualidade, para produzir peças moldadas de PEEK de alta qualidade e atender às demandas de várias indústrias por produtos plásticos de alto desempenho.
