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东莞市程和塑胶模具为您讲解:PEEK工程塑料机加工问题的解决方式
来源: 时间:2021-12-15

PEEK如今,越来越多的用于汽车、半导体、电子、医疗、航空航天等行业,如阀座、泵齿轮、压缩机阀板、活塞环、紧固硬件、医疗植入物、滑动组件等。我们在工程塑料加工中遇到的频率越来越高。

然而,这种材料在许多方面与其他通用工程塑料有很大的不同。如果不注意机械加工或操作不当,很可能会变形、变色、爆裂,甚至在严重情况下损坏加工设备。今天谈谈PEEK希望能给大家提供一些材料加工的经验。

PEEK材料是什么

聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶、高性能工程热塑性塑料。

PEEK

这是一种耐热性良好的高温耐磨材料。其熔点为334℃,短期耐热温度300℃,连续工作温度240℃,长期使用尺寸、抗拉强度、质量和外观基本稳定。在高交变应力的作用下,具有良好的抗疲劳性和长期的耐载性。PEEK它还具有优异的化学惰性、极低的可燃性、耐水解性和耐辐射性、耐蒸汽和热水性。

PEEK还可以填充各种材料来提高其性能,常见的有非增强型,30%玻璃纤维增强,30%碳纤维增强和HPV增强。

选择加工方法

一般来说,大多数金属切割方法都可以用来加工PEEK材料。冷却液通常不需要使用,但喷洒雾化水或乳化油可以帮助获得良好的表面清洁度和严格的公差尺寸。在工具选择方面,高速钢工具可以在短时间内加工(如果是切割,因为PEEK材料耐磨性高,刀具磨损过快,尽量不要使用),建议使用硬质合金刀具,PCD刀具更好。

如果尺寸公差要求很高,则需要在加工过程中进行退火处理。粗加工后应进行退火处理,充分释放材料内部应力,然后加工到尺寸要求,防止应力变形。

PEEK不同材料的厂家和品牌的退火处理有一定的差异。请根据实际情况选择。以下工艺参数仅供参考:

3h内加热至120℃,再在4h内由120℃加热至220℃,保温1.5h,再以20℃/h将速度随炉冷却到室温。

另一种工艺参数

加热至150℃并保持3h,再以10℃/h加热速度,直到平衡温度超过PEEK产品使用温度,保温4h(具体停留时间取决于PEEK板制品厚度,每5mm约1h),再以10℃/h直到140℃然自然冷却到室温。

peek镙母

PEEK材料加工中的问题

主要注意加工变形和爆裂。

首先,材料供应商有时提供的参数与实际参数不一致。加工前请先试制。如果批次不同,也建议试制。

关于加工变形及应对

由于工程塑料的热膨胀系数大于金属,因此在加工余量大时,由于内应力消失而变形的可能性也很大。当材料去除量较大时,建议控制空白余量,采用对称加工,以抵消加工引起的应力变形。另一种可能是材料的内部应力没有完全去除(PEEK板、棒一般在出厂前进行退火处理),此时需要重新进行退火处理。至于夹导致变形,改变夹形式,如虎钳夹垫,如切割薄壁产品使用开口盖或弹簧夹或改变紧力方向,变径向夹轴向夹,即使用一些压板工具夹等。

关于炸裂

前面提到的变形程度比较严重时容易爆裂,但这只是部分可能的原因。 在操作中很容易导致PEEK材料爆裂的原因如下:

加工过程中,刀量过大,直接使用大钻孔。当切削力过大时,挤压和爆裂加工深孔时,钻孔排屑不会反复返回。排屑不足,挤压开裂冷却不足,钻孔冷却不足,导致切削热和切削力过高,进料速度过快,PEEK如何避免因棒材内部应力加爆裂钻孔时钻头的切削刃磨损而及时磨损钻头,硬钻导致爆裂

车削加工

前角可适当增加

加工时应使用冷却液,以减少磨损和导热,防止熔化。选择合理的切割量,如切割薄壁盖,减少刀量,降低切割速度。加工过程中可适当增加前角(适当增加刀片倾斜可增加刀片的实际前角),使刀片锋利,排屑顺畅,减少切割与前刀片表面之间的摩擦,减少切割力和切割热。

铣削加工

铣削过程中,进料量应较小,冷却液应充足,否则切削热过大会导致产品表面变色。尽量选择前角大、排屑好、锋利的立铣刀。加工后应充分考虑产品的变形,并选择合适的加工方法和加工强度。如果截面较薄,工件应加紧固套,只留出铣刀的空间。

钻孔加工

不要直接用大钻头钻孔,建议先钻小孔再低速扩孔。例如,直径小于10 mm钻头钻孔,然后用小镗刀钻孔,后面用大镗刀钻孔。

钻孔时排屑是一件重要的事情。如果切屑不能顺利排出,摩擦会增加,表面质量会变差,尺寸会变化,颜色会变化,甚至会爆裂。特别是在深孔加工过程中,钻头应经常退出,以帮助冷却和清理切屑(钻深达到3倍的直径可能是极限)。对于钻孔,在快速钻孔时应降低进料速度,以免沿轴向推动材料。

加工时,切削液应及时冷却,适当降低钻孔进给速度,钻头磨损时应及时修磨。

螺纹加工

PEEK材料对间隙非常敏感,避免螺纹牙齿过尖。因为PEEK耐磨性,锥体磨损会很快,锥体磨损后由于挤压压力增加,容易使产品变形,甚至开裂。因此,在攻丝时,必须在锥体上涂抹冷却液或攻丝油,进料量应小。攻击深孔时,尽量分段多次攻入。

程和塑胶模具是一家专注于耐高温特种工程材料模具及注塑一站式加工服务厂家,主要生产耐高温塑料,PEEK模具,PEEk注塑。20年以上模具结构设计经验,专冶PEEk疑难杂症。PEEK注塑找程和,品质交期不用愁。



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