Литьё пластмасс под давлением


Переработка - часть 2


  материал: фирма: сопло:  зона 3:   зона 2: зона 1: бункер: примечание:
  Victrex PEEK 150G Victrex 365 360 355 350   ненаполненный
  Victrex PEEK 150CA30 Victrex 375 370 365 355   30% CF
  Victrex PEEK 150GL30 Victrex 385 380 370 360   30% GF
  Victrex PEEK 450G Victrex 375 370 365 355   ненаполн., высоковязкий


      Максимальное время пребывания расплава в цилиндре: 1 час. При более длительных перерывах в работе рекомендуется снизить температуру цилиндра до 240 оС. При остановка процесса более, чем на 3 часа, рекомендуется очистить цилиндр. 
     При использовании цилиндра и шнека с нитридным покрытием, необходимо следить за тем, чтобы материал в цилиндре не охлаждался до температуры затвердевания, т.к. высокая адгезия полимера к нитридному покрытию может привести к разрушению покрытия при последующем запуске процесса.

5.2. Температура формы

     Температура формы: 150 - 190; 160 - 220; 175 - 205 оС. 
     Использование высокой температуры формы позволяет получить изделие с наиболее равномерной степенью кристалличности. При меньших температурах формы на поверхности изделия образуется слой аморфного полимера, имеющего другие усадочные характеристики. Это может привести к короблению изделия.

5.3. Впрыск

     Из-за высокой чувствительности PEEK к скоростям сдвига при литье этого материала высокие скорости впрыска не используются. Оптимальная скорость впрыска зависит от вязкости полимера. При увеличении вязкости скорость впрыска уменьшается. 
     Макс. давление при впрыске зависит от вязкости материала, конструкции изделия (толщина, длина затекания) и литниковой системы.
     Макс. скорости сдвига при впрыске: 10000  1/с. 

5.4. Уплотнение и охлаждение

     Давление выдержки: 40-80 МПа. Во избежании высоких остаточных напряжений не рекомендуется использовать высокое давление выдержки.
     Время выдержки под давлением для холодноканальных пресс-форм определяется на основе оценки времени застывания впускного литника. См. время охлаждения PAEK
     Время выдержки на охлаждение определяется на основе оценки времени, необходимого для полного охлаждения самой толстой части изделия. См. время охлаждения PAEK

5.5. Загрузка 

     Противодавление: 0.1 - 2 МПа.

5.6. Переработка вторичного материала

     Допускается добавление макс. 30%  вторичного материала для ненаполненных марок и 15% - для наполненных марок. 

5.7. Чистка машины

      Для чистки материального цилиндра может применяться высоковязкий PE или PP.  
 

6. Точное литье

     PAEK имеют высокую стабильность размеров и рекомендуются для точного литья.  

6.1. Усадка

     Для ненаполненных PAEK, как для кристаллизующихся материалов, характерны следующие особенности усадочных процессов:
     - разница продольной и поперечной технологических усадок;
     - зависимость технологической усадки от толщины стенки;
     В то же время ненаполненные PAEK имеют невысокие абсолютные значения технологической усадки, значительно более низкие, чем у других кристаллизующихся полимеров. Для этих материалов наблюдаются малые значения дополнительной (эксплуатационной) усадки изделий, отлитых при рекомендуемой температуре формы.
     Для материалов, наполненных стекловолокном и углеволокном, усадка определяется главным образом ориентацией волокна. Важно учитывать, что волокно может ориентироваться как по течению, так и перпендикулярно течению расплава.  

Продольная и поперечная усадка PAEK на стандартных образцах
Данные по разбросу технологической и дополнительной усадки при литье PAEK

6.2. Коробление

     Небольшие абсолютные значения технологической усадки в сочетании с высокой жесткостью материала, делает ненаполненный PAEK более устойчивым к короблению, по сравнению с другими кристаллизующимися материалами.  
     Для PAEK, содержащих волокнистый наполнитель наблюдается значительная разница усадки вдоль волокна и перпендикулярно волокну. Поэтому изделия из PAEK, содержащего стекловолокно, имеют склонность к короблению. PEEK наполненный углеволокном более устойчив к короблению за счет очень высокой жесткости материала.
     При оценке технологичности конструкции изделия из PAEK, а также при выборе мест впуска необходимо учитывать влияние ориентационных эффектов (ориентация полимера - для ненаполненных марок, ориентация волокна - для марок, содержащих стекловолокно и углеволокно). 
     Для предупреждения коробления необходимо обеспечить равномерную степень кристалличности по изделию, за счет высокой температуры формы и равномерного охлаждения.
   

7. Последующая обработка

7.1. Термообработка (отжиг)

      Отжиг PEEK применяется в двух случаях во-первых, для повышения степени кристалличности материала (например, если на поверхности изделия, отлитого при низкой температуре формы, имеется коричневая пленка аморфного материала), во-вторых, для снятия повышенных остаточных напряжений.  
      Перед термообработкой отлитые изделия необходимо просушить в течение 3-х часов при 150 оС. 
      Отжиг проводят при температуре 200-300 оС. Для снятия остаточных напряжений оптимальна температура 250 оС. Повышение температуры отжига способствует увеличению прочности и жесткости изделий, увеличению химической стойкости, но может вызвать окислительные процессы в поверхностных слоях материала. Температуру материала повышают постепенно со скоростью не быстрее, чем 10 оС/час. Время отжига зависит от толщины изделия, но не менее 4-х часов. 
      После отжига изделия охлаждают до 140 оС со скоростью не быстрее, чем 10 оС/час. После этого печь для отжига отключают и, не вынимая изделия, дают им остыть до комнатной температуры. 

7.2. Очистка отлитых изделий

      Так как материал имеет очень высокую химическую стойкость, для очистки отлитых изделий могут применяться любые обычные очищающие средства. 

7.3. Металлизация

      PEEK может подвергаться вакуумной металлизации.

7.4. Склеивание

       Перед склеиванием изделия необходимо очистить и высушить. При наличии следов загрязнений прочность склеивания резко уменьшается (в 3-5 раз). Обработка поверхности изделия абразивами увеличивает прочность соединения. Специальные технологии обработки поверхности (пламенем, лазером, плазмой, травление хромовой кислотой) позволяют увеличить прочность склеивания на 20-30%. 
       Для склеивания PEEK применяют эпоксидные, цианакилатные, анаэробные и силиконовые клеи. Примеры клеев:
       - Araldite 100 (Ciba-Geigy Corp.), эпоксидный, отверждение 17 час при 40 оС, прочность склеивания 0.8 МПа.
       - Araldite 2005 (Ciba-Geigy Corp.), эпоксидный, отверждение 20 мин при 100 оС, прочность склеивания 3.9 МПа.
       - Araldite 2007 (Ciba-Geigy Corp.), эпоксидный, отверждение 2 ч при 120 оС, прочность склеивания 2 МПа.
       - Hylobond F300, эпоксидный, отверждение при комн. темп., прочность склеивания 2.9 МПа. 
       - Loctite 414 - N Primer (Loctite Corp.), цианакрилатный, отверждение при комн. темп., прочность склеивания 1.1 МПа.
       - Loctite 638 - N Primer (Loctite Corp.), анаэробный, отверждение при комн. темп., прочность склеивания 0.5 МПа.
       - Loctite Superlatex (Loctite Corp.), силиконовый, отверждение при комн. темп., прочность склеивания 0.4 МПа.
       - Superepoxy, эпоксидный, отверждение при комн. темп., прочность склеивания 1.9 МПа. 
      Данные по прочности склеивания приведены для материалов Victrex PEEK, площади склеиваемой поверхности 475 мм2, скорость сдвиговой нагрузки 20 мм/мин. 

7.5. Сварка

      Для PEEK применяют тепловую сварку, вибросварку, сварку ультразвуком.
     

7.6. Стерилизация

      Для стерилизации материала могут применяться любые способы: высокотемпературная стерилизация (170-180 оС), стерилизация паром в автоклаве (до 200 оС, 14 бар), стерилизация окисью этилена, гамма-стерилизация, радиационная стерилизация быстрыми электронами). 
     При стерилизации в автоклаве с температурой пара 134 оС PEEK выдерживает 3000 циклов стерилизации.
     При гамма-стерилизации PEEK выдерживает дозу облучения > 1000 Мрад. 
          

Литература

      "PEEK. Processing guide". Victrex Plc. 2002, 33 pp.
      Также использована информация фирм LNP Engineering Plastics, Oxford Performance Materials, RTP.





Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин