PEEK‑PTFE(PEEK 基材 + 10‑20% PTFE)加工工艺汇总
一、原料预处理(成型前必备)
烘干参数:140‑150℃真空干燥 4‑6h,除湿露点≤‑40℃,含水率<0.02%;开封放置>24h 必须复烘。
回收料:150℃烘干 6‑8h,回用料占比≤15%,防止 PTFE 团聚,耐磨下降。
注意:PTFE 不耐过度剪切和长时间高温。
二、注塑成型(批量小件:轴套、垫片、活塞环)
1. 温度设置
进料段:350‑360℃;塑化段:370‑380℃;计量段:380‑385℃;喷嘴:385‑395℃(严禁>400℃,避免 PTFE 分解发黑)
模具温度:170‑190℃(油温机控温),保障充分结晶,降低蠕变。
2. 螺杆工艺参数
转速:40‑70r/min(低于纯 PEEK);背压:0.3‑0.8MPa;
注射压力 90‑130MPa,薄壁件 120‑140MPa;保压 60‑80MPa;采用中速注射;
料筒停留时间<8min。
3. 模具配置要点
流道≥3mm,浇口厚度≥1.5mm;排气槽深度 0.01‑0.02mm;
选用双合金耐磨螺杆;禁止铜件接触熔融塑料;
成型收缩率:0.8‑1.1%。
三、挤出成型(棒材、板材毛坯,后续 CNC 加工)
设备:单螺杆挤出机,长径比 20‑24:1;
料筒 370‑390℃,机头 385‑395℃;挤出速度放缓,防止 PTFE 分层;
定型模 160‑180℃缓慢冷却,挤出毛坯普遍存在残余应力。
四、模压成型(厚壁>25mm、大板,小批量)
PEEK 粉末和 PTFE 微粉在 40℃以下低温混合,避免 PTFE 结块;
成型条件:380‑390℃高温高压成型,缓慢降温;
优点:内应力远低于挤出料;缺点:生产效率低。
五、CNC 机加工(成品精加工)
1. 刀具选型
普通零件用锋利无涂层硬质合金铣刀;高精度选用 PCD 金刚石刀具;前倾角 10‑15°;禁用涂层刀具,避免 PTFE 起绒毛。
2. 切削参数
铣削:线速度 60‑90m/min,每转进给 0.06‑0.12mm,优先顺铣;
钻孔:钻头顶角 120°,间歇退屑,防止 PTFE 熔融糊孔;
冷却:优先压缩空气风冷;禁止水溶性切削液;重载工况少量用油冷。
3. 高精度零件加工流程
毛坯退火→粗加工留余量 0.3‑0.5mm→二次去应力退火→精加工成品。
六、退火去应力(关键工序)
升温速率≤5℃/h;恒温 190‑200℃;
壁厚≤6mm:保温 2‑3h;6‑15mm:3‑4h;>15mm:5‑6h;
降温:3‑5℃/h 降到 100℃后自然冷却;
作用:消除内应力、提高结晶度、减小蠕变、提升耐磨性;受力件必须退火,普通零件可省略。
七、常见缺陷成因
表面起毛:刀具不锋利、切削温度过高;
黑点杂质:料筒温度过高、停留时间过长,PTFE 分解;
耐磨不稳定:背压太高、PTFE 分散不均匀;
后期尺寸变形:模具温度偏低、未退火、结晶不足。
八、简短注意要点
PTFE 降低熔体摩擦,剪切力不能过大;
温度上限严格控制,防止 PTFE 降解;
精密工件务必退火;螺杆必须耐磨材质。
