碳纤增强PEEK的注塑成型工艺参数是多少?

发布时间:2026-07-10 09:00  点击:1次
碳纤增强PEEK的注塑成型工艺参数是多少?

30% 短切碳纤增强 PEEK(CF30 PEEK)标准注塑工艺参数

一、原料干燥(必做,含水率<0.02%)

  1. 除湿干燥机:150℃,3~4h;

  2. 普通热风烘箱:150~160℃,5~6h;

  3. 替代低温方案:120℃烘干 6~8h;

  4. 注意:碳纤易吸附水汽,烘干不足会出现银丝、气泡、分层、内部微孔

二、料筒分段温度(由料斗→喷嘴,梯度升温)

表格

区段设定温度℃说明
料斗 / 后段(喂料区)350~360仅预热,防止过早熔融架桥
压缩段(中段)375~390充分熔融混炼
计量段(前段)385~400稳定熔体温度
喷嘴390~405高于料筒前端 5~10℃,防止冷料堵嘴

三、模具温度(核心,决定结晶、强度、尺寸稳定)

  1. 通用精密 / 耐磨件(高结晶优先)180~200℃(推荐 190℃)

  2. 普通结构件:170~180℃

  3. 薄壁 / 易翘小件下限 170℃,厚壁承重件尽量 190~200℃

  4. 加热方式:油式模温机 / 电加热圈,控温精度 ±2℃

  5. 浇口、流道必须同步高温,防止冷料纹、熔接痕强度暴跌

四、压力参数(CF-PEEK 粘度高,压力远高于普通工程塑料)

  1. 注射压力:90~140 MPa

    • 薄壁、复杂流道、长流程:120~140MPa

    • 厚壁简单件:90~110MPa

  2. 保压压力:注射压力的 50%~70%(50~90MPa)

    • 第一段保压:高保压补缩;第二段低压维持,减少内应力、翘曲

  3. 背压:3~8 MPa(碳纤料严禁高背压

    • 背压>10MPa 会剪断碳纤维,大幅降低强度、耐磨性能

五、螺杆转速与注射速度

  1. 螺杆转速:40~70 rpm(越低越好,减少纤维剪切断裂)

    • 大螺杆、高填充时取 40~50rpm;小螺杆可上限 70rpm

  2. 注射速度:中高速充填

    • 主流道 / 浇口段低速,型腔中段中高速,末端缓冲降速;

    • 过慢易冷料、熔接痕差;过快剪切发热、局部烧焦、纤维取向严重翘曲。

六、冷却时间(模温高,冷却周期长)

七、螺杆残量、锁模力、流道浇口

  1. 螺杆残量:8~15mm

  2. 锁模力:每平方厘米投影面积 7~10 吨(比纯 PEEK 高 20% 左右)

  3. 流道直径≥3.5mm,浇口厚度≥2mm(或≥0.5 倍产品壁厚),防止剪切过大断纤。

八、退火后处理(精密耐磨件必做,消除内应力)

  1. 升温至 200~230℃,保温 2~4h(大件延长至 6h)

  2. 炉内缓慢随炉冷却,禁止空冷急冷

  3. 效果:减小翘曲、提升尺寸稳定性、提高耐磨与抗疲劳。

九、碳纤 PEEK 注塑设备特殊要求

  1. 料筒 / 螺杆:双金属或氮化耐磨螺杆,普通氮化钢短期严重磨损;

  2. 料筒最高耐温≥420℃;

  3. 模温机最高 220℃;

  4. 螺杆长径比 18:1~24:1,低剪切混炼结构。

十、简易开机基准参数(直接上机调试模板)

干燥:150℃/4h料筒:355→380→390→400℃喷嘴:400℃模温:190℃注射压力:110MPa保压:70MPa背压:5MPa螺杆转速:50rpm

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