5 etapas críticas na moldagem por injeção de PEEK
PEEK (Polyetheretherketone) é um termoplástico de engenharia de alto desempenho, renomado por sua excepcional resistência ao calor, resistência química e propriedades mecânicas. Dadas suas características únicas, a moldagem por injeção de PEEK exige um processo mais preciso e especializado em comparação aos plásticos convencionais.
1. Secagem do material:O PEEK é altamente higroscópico e deve ser completamente seco antes do processamento para remover a umidade atmosférica absorvida. A secagem em um forno por pelo menos 2 horas, com espessura do material não superior a 25 mm nas bandejas, é recomendada para evitar secagem incompleta ou contaminação. O material seco deve ter um teor de umidade inferior a 0,02% p/p para evitar problemas como bolhas e hidrólise durante a moldagem, o que pode comprometer a qualidade do produto.
2. Seleção e calibração do equipamento:
Máquina de Moldagem por Injeção: Uma moderna máquina de moldagem por injeção de parafuso reciprocante com controle de malha fechada e um microprocessador é ideal. Isso permite o controle preciso dos parâmetros do processo para garantir qualidade consistente do produto.
Configuração do parafuso: O parafuso deve ser resistente à temperatura de pelo menos 400°C e ter uma baixa taxa de compressão (1:1 a 1,3:1) sem uma válvula de retenção. A relação comprimento-diâmetro (L/D) deve ser de pelo menos 16:1, com 18:1 a 24:1 sendo o preferido. Esta configuração garante fusão e transporte uniformes do material PEEK.
Calibração do Sistema de Controle de Temperatura: Isso inclui controlar as temperaturas do cilindro, do bico e do molde. As temperaturas do cilindro variam com base no grau PEEK, variando de 360-380 °C para graus não reforçados e 380-400 °C para graus reforçados. O bico deve ter um aquecedor suficientemente grande para evitar que o fundido solidifique abaixo de 343 °C, causando "cold slugs." A temperatura da superfície do molde deve ser mantida entre 175-205 °C para garantir aparência consistente da peça e estabilidade dimensional.
3. Parâmetros de injeção:
Pressão de injeção: Normalmente 70-140 MPa. Para peças complexas com paredes espessas, pressões mais altas podem ser necessárias para garantir o preenchimento completo do molde.
Velocidade de injeção: Velocidades moderadas a altas são recomendadas para preencher a cavidade do molde rapidamente, evitando tensão de cisalhamento excessiva e defeitos internos.
Contrapressão: 0-1,0 MPa (0-10 kg/cm²) ajuda a desgaseificar o material e melhorar a densidade e a qualidade das peças.
Velocidade do parafuso: Geralmente 50-100 rpm. Velocidades mais baixas são recomendadas para PEEK reforçado para minimizar o cisalhamento e a degradação.
4. Controle do Processo de Injeção:O processo de moldagem deve ser controlado pela velocidade e posição do parafuso, em vez de pressão e tempo, para garantir o controle preciso da taxa de injeção e tempo de enchimento. Parâmetros como tempo de injeção, posição final do resíduo e pressão necessária para atingir a velocidade de injeção devem ser monitorados continuamente.
5. Pós-processamento:
Resfriamento: As peças devem ser resfriadas no molde por uma duração adequada com base em seu tamanho, formato e espessura. Garanta resfriamento uniforme para evitar tensões internas e deformações.
Tratamento Térmico: O tratamento térmico pode melhorar a cristalinidade, aumentar a força e a resistência química, reduzir o estresse residual e minimizar as mudanças dimensionais em temperaturas elevadas. A temperatura e o tempo específicos dependem do material PEEK e dos requisitos da peça.
