在高端制造领域，PEEK（聚醚醚酮）因其卓越的耐高温、耐化学腐蚀及机械性能，成为航空航天、医疗器械、汽车电子等行业的首选材料。然而，PEEK的开模注塑工艺对设备、技术及流程管理要求极高，稍有不慎便可能导致产品缺陷或性能不达标。本文将系统解析PEEK开模注塑的核心注意事项，助您规避风险，实现高质量成型。
一、材料特性与干燥处理：避免水解的基石
PEEK对水分极为敏感，吸湿后易在注塑过程中发生水解，导致分子链断裂、机械性能下降。
- 严格干燥：需在150-160℃热风循环烘箱中干燥4-6小时，确保含水率低于0.02%。
- 即烘即用：干燥后的PEEK需在2小时内使用，避免重新吸湿。
- 材料批次管理：不同批次的PEEK可能因分子量分布差异导致流动性变化，需提前测试并调整工艺参数。
二、模具设计与温控系统：精密成型的保障
PEEK的高熔点（343℃）和低热导率要求模具具备高效的热管理能力。
- 热流道设计：采用针阀式热流道系统，减少料头残留，避免PEEK分解产生的碳化物污染模腔。
- 模温控制：模具温度需稳定在170-200℃，建议采用模温机分区控温，确保型腔温度均匀性±3℃。
- 排气优化：PEEK熔体粘度高，易困气，需在分型面、镶件间隙处设计深度0.02-0.05mm的排气槽，必要时增设真空抽气装置。
三、注塑工艺参数：平衡流动与降解的关键
PEEK的注塑需在高温高压下快速成型，但需严格控制热机械历史。
- 三段式温度控制：
- 料筒温度：380-420℃（前端至后端递减）；
- 喷嘴温度：400-410℃（防止流涎）；
- 模具温度：180-200℃（避免冷却过快导致内应力）。
- 注射速度与压力：采用高速高压注射（速度≥100mm/s，压力≥150MPa），缩短熔体在料筒中的停留时间，减少降解风险。
- 保压与冷却：保压压力需维持注塑压力的80%以上，冷却时间控制在30-60秒，避免过早开模导致翘曲。
四、设备与环境：洁净制造的硬性要求
PEEK注塑对设备清洁度及环境稳定性要求严苛。
- 螺杆组合优化：采用双金属螺杆（表面喷涂耐磨合金），压缩比建议2.5:1-3:1，减少剪切热。
- 洁净生产环境：注塑车间需达到万级洁净度（ISO Class 7），避免灰尘颗粒嵌入制品表面。
- 设备维护：定期检测料筒内壁磨损情况，防止PEEK碳化物附着导致制品黑点缺陷。
五、后处理与检测：性能验证的最后一环
PEEK制品的性能高度依赖后处理工艺。
- 退火处理：对精密制品需在200℃下退火4小时，消除内应力，提升尺寸稳定性。
- 性能检测：
- 拉伸强度≥95MPa（ASTM D638）；
- 弯曲模量≥3.5GPa（ASTM D790）；
- 熔接线强度需通过CT扫描及力学测试双重验证。
- 批次追溯：建立从原料到成品的全程质量档案，满足医疗、航空等领域的可追溯性要求。
结语：技术壁垒与突破方向
PEEK开模注塑的难点在于材料特性、工艺参数与设备能力的协同优化。企业需通过数字化模拟（如Moldflow）预判缺陷，结合DOE实验设计优化工艺窗口。未来，随着AI温控系统与超临界CO₂辅助成型技术的应用，PEEK注塑的良品率与效率有望进一步提升。
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