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%)
除湿干燥机:150℃,3~4h;
普通热风烘箱:150~160℃,5~6h;
替代低温方案:120℃烘干 6~8h;
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 |
熔体实测温度控制:385~400℃
各区温差≤±5℃,长时间停机降至 360℃保温,避免碳化黑点。
三、模具温度(核心,决定结晶、强度、尺寸稳定)
通用精密 / 耐磨件(高结晶优先):180~200℃(推荐 190℃)
普通结构件:170~180℃
薄壁 / 易翘小件下限 170℃,厚壁承重件尽量 190~200℃
加热方式:油式模温机 / 电加热圈,控温精度 ±2℃
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)
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
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
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
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
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)
壁厚 2~4mm:40~70s
壁厚 4~8mm:70~120s
壁厚>8mm:120~200s判定标准:产品表层完全结晶硬化,顶出不变形、发白。
七、螺杆残量、锁模力、流道浇口
螺杆残量:8~15mm
锁模力:每平方厘米投影面积 7~10 吨(比纯 PEEK 高 20% 左右)
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)
升温至 200~230℃,保温 2~4h(大件延长至 6h)
炉内缓慢随炉冷却,禁止空冷急冷
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
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;
料筒最高耐温≥420℃;
模温机最高 220℃;
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
