PEEK-PTFE的加工工艺

发布时间:2026-09-07 14:34  点击:1次
PEEK-PTFE的加工工艺

PEEK‑PTFE(PEEK 基体填充 10‑20% PTFE)整套加工工艺

PEEK‑PTFE 相比纯 PEEK:熔体流动性略变差、PTFE 属于低熔点填料(327℃),剪切过高 PTFE 易受热分解;加工分为:原料干燥、注塑成型、挤出成型、模压成型、CNC 机加工、退火去应力四大环节。

一、原料烘干(所有成型前必做,重中之重)

  1. 工艺参数:140‑150℃真空干燥 4‑6h;除湿机露点≤‑40℃;含水率控制<0.02%

  2. 风险:水分超标会出现银丝、内部气孔、PEEK 水解断裂,PTFE 分散变差,耐磨性能下降;拆封后放置超过 24 小时必须重新烘干。

  3. 回收料:150℃烘干 6‑8h;回收添加比例≤15%,过多会加剧 PTFE 团聚,耐磨下降。

二、注塑成型(批量零件首选:轴套、垫片、活塞环)

1. 料筒分段温度(PEEK‑PTFE 专用)

注意:PTFE 润滑性会降低熔体摩擦力,螺杆剪切不能过大。

2. 注塑运行参数

3. 模具条件(关键)

  1. 模具温度:170‑190℃(高温油温机);低于 160℃结晶度不足,材料变软、蠕变增大;190℃结晶充分,刚性、耐磨最佳。

  2. 模具设计要点:

    • 流道直径≥3mm,浇口厚度≥1.5mm;PEEK‑PTFE 流动性比纯 PEEK 差,浇口偏小易缺料;

    • 排气槽深度 0.01‑0.02mm,流动末端加强排气,防止 PTFE 分解气残留;

    • 料筒螺杆材质:双合金耐磨螺杆,PTFE 微粉磨损普通氮化螺杆;禁止铜合金接触熔融 PEEK‑PTFE。

  3. 成型收缩率:约 0.8‑1.1%(介于纯 PEEK1.2%、碳纤 PEEK0.5% 之间)。

三、挤出成型(棒材、板材,后续 CNC 机加工毛坯)

  1. 设备:单螺杆挤出机,长径比 20‑24:1;

  2. 料筒温度:370‑390℃;机头 385‑395℃;

  3. 挤出速度不宜过快,防止 PTFE 分层;冷却定型模温度 160‑180℃缓慢冷却,减少挤出内应力;

  4. 挤出棒材出厂后内部存在残余应力,精密零件粗加工前必须退火处理Victrex

四、模压成型(大尺寸厚壁件、非标板材)

适合批量小、壁厚>25mm 工件;先将 PEEK 粉末与 PTFE 微粉低温混合(混合温度<40℃防止 PTFE 结块);380‑390℃高温高压保温成型,缓慢降温,内部应力比挤出料更小,但生产效率低全国科技企...

五、CNC 数控加工(机加工环节,PEEK‑PTFE 加工难点)

PTFE 质地偏软,如果切削条件不对,工件表面容易糊刀、起毛。

1. 刀具选择

2. 切削参数参考

3. 高精度加工工序(公差 ±0.02‑0.05mm 零件)

1)毛坯退火;2)粗加工预留余量 0.3‑0.5mm;3)二次退火释放加工应力;4)精加工至成品尺寸。

六、退火去应力(必不可少,分注塑后退火、棒材毛坯退火)

1. PEEK‑PTFE 退火标准参数

2. 退火作用

  1. 消除注塑 / 挤出残余应力,防止后期零件使用时变形;

  2. 提高结晶度,降低蠕变,提升耐磨性能;

  3. 冷热交替工况零件必须退火;普通非受力零件可以省略退火。

七、PEEK‑PTFE 加工常见缺陷与原因

  1. 零件表面起毛:刀具不够锋利、切削温度太高、PTFE 局部熔化;

  2. 内部黑点:料筒停留太久、温度过高,PTFE 受热分解;

  3. 耐磨性不稳定:PTFE 团聚,背压过高、混料不均匀;

  4. 后期尺寸变形:未退火、模具温度偏低、结晶不足。

八、对比区分(给你选型参考)

  1. PEEK‑PTFE:注塑流动性略差,剪切不能过大;

  2. PEEK‑CF‑PTFE 三元配方:熔体粘度更高,料筒温度要上调至 390‑400℃,螺杆磨损更大。

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