耐高温PEI的加工成型
注塑成型
原料准备
干燥处理:耐高温 PEI 吸湿性较强,在注塑前必须进行干燥处理。通常将其放置在 150 - 180℃的干燥箱中干燥 3 - 5 小时,使水分含量控制在 0.02% - 0.05% 以下。这是因为水分的存在可能会导致材料在注塑过程中发生水解,影响产品质量,如产生气泡、表面缺陷等。
原料筛选与混合(如有需要):要确保原料是符合耐高温要求的 PEI 级别,检查原料的质量指标和认证。如果需要添加其他助剂(如增强纤维、润滑剂等)来改善性能或加工性能,应在干燥后按照的比例进行混合,并且要保证混合均匀,可使用高速混合机进行充分搅拌。
注塑参数设置
温度控制:料筒温度一般需要设置在 340 - 400℃之间,喷嘴温度稍低,约为 320 - 360℃。由于耐高温 PEI 的加工温度较高,只有在这个温度范围内才能保证材料充分熔化并具有良好的流动性,以顺利填充模具型腔。
压力调节:注射压力通常在 70 - 150MPa 之间。这是因为 PEI 材料本身粘度较高,需要较高的注射压力来克服阻力,使材料均匀地填充到复杂形状的模具中。保压压力一般为注射压力的 50% - 70%,保压时间大约在 5 - 15 秒,这样可以保证产品的密度和尺寸精度。
速度调整:注射速度一般在 20 - 50mm/s。对于薄壁产品或者形状复杂的产品,适当加快注射速度可以防止冷却过快而填充不足,但注射速度过快可能会导致材料内部产生较大的内应力,影响产品质量,如出现翘曲、开裂等现象。
模具设计要点
浇口设计:针点浇口、潜伏式浇口等是比较适合耐高温 PEI 注塑的浇口形式。浇口尺寸要根据产品大小和壁厚来确定,一般浇口直径在 0.8 - 2mm 之间,以保证材料能够均匀地流入模具型腔,减少熔接痕的产生,提高产品的外观质量和强度。
冷却系统优化:模具的冷却系统对于耐高温 PEI 的注塑成型至关重要。由于其热传导性能相对较低,需要合理设计冷却通道的布局和尺寸,使产品能够均匀冷却。适当的冷却可以使产品更快地脱模,提高生产效率,并且减少产品的内应力,防止产品在使用过程中出现变形或开裂。
挤出成型
原料预处理
干燥要求:与注塑成型类似,挤出前耐高温 PEI 原料也需要充分干燥,干燥温度可设置在 150 - 180℃,干燥时间约为 4 - 6 小时,将原料中的水分含量降低到合适范围,避免在挤出过程中出现质量问题,如材料分解、表面粗糙等。
添加剂添加(如有需要):根据产品的具体需求,可能需要添加一些润滑剂(如硬脂酸钙等)来改善材料的挤出性能。润滑剂的添加量一般在 0.1% - 0.5% 之间,可以降低材料与螺杆和机筒之间的摩擦力,使挤出过程更加顺畅。
挤出参数调节
温度设置:机身温度一般在 330 - 380℃之间,从加料段到口模温度逐渐升高。例如,加料段温度可以设置在 330℃左右,而口模温度可以达到 380℃左右。这样的温度梯度可以使材料在挤出过程中逐步软化并均匀挤出,同时避免因温度过高导致材料分解。
螺杆转速控制:螺杆转速一般控制在 15 - 40rpm 之间。转速过高可能会导致材料过热,产生降解等问题,影响产品的质量和性能;转速过低则会影响生产效率。合适的螺杆转速可以保证材料的稳定挤出,并且使挤出物的表面质量良好。
口模设计考虑
尺寸精度调整:根据产品的形状和尺寸设计合适的口模。对于管材、棒材等挤出产品,要考虑到材料的挤出膨胀率。耐高温 PEI 的挤出膨胀率一般在 1.1 - 1.3 之间,口模尺寸要相应地进行调整,以确保挤出产品的尺寸精度。同时,口模的表面光洁度也会影响产品的外观质量,所以要对口模进行精细加工。
吹塑成型
型坯制备
挤出型坯温度:在吹塑成型的型坯制备阶段,将耐高温 PEI 原料在挤出机中加热熔化并挤出成管状型坯。挤出温度和上述挤出成型的温度范围类似,在 330 - 380℃之间。在挤出过程中,要严格控制型坯的壁厚均匀性,这对于后续吹塑产品的质量至关重要。
吹塑过程要点 吹塑压力和模具温度:将型坯放入吹塑模具中,然后通过吹入压缩空气(一般压力在 0.6 - 1.2MPa 之间)使型坯膨胀并贴合模具型腔,形成最终的产品。吹塑过程中的模具温度一般保持在 50 - 80℃,这样可以使耐高温 PEI 材料在吹塑过程中能够更好地成型,并且减少产品的冷却时间。同时,要注意控制吹胀比,吹胀比一般在 2 - 3 之间,以保证产品的壁厚均匀和质量。