玻纖增強 PEEK 注塑成型工藝的關鍵注意事項

玻纖增強 PEEK 憑借其優異的機械性能、耐高溫性和化學穩定性，在高端制造業中應用廣泛。然而，其注塑成型工藝復雜，若操作不當，易導致制品出現缺陷。為確保制品質量，在注塑成型過程中有諸多關鍵事項需重點關注。

一、設備選擇與準備

（一）專用注塑機

玻纖增強 PEEK 的加工溫度高達 380℃ - 400℃，普通注塑機難以滿足需求，需選用耐高溫、高壓的專用注塑機。注塑機的料筒、螺桿等部件需采用特殊耐高溫合金材料制造，以防止高溫下材料軟化或變形，影響塑化效果。同時，注塑機的液壓系統和控制系統也需具備高精度和穩定性，確保注塑過程中壓力和溫度的精確控制。

（二）模具設計

模具設計對制品質量至關重要。由于玻纖增強 PEEK 流動性相對較差，模具的澆口、流道設計需合理優化。澆口尺寸應適當增大，以減少熔體流動阻力，避免因澆口過小導致熔體填充不足；流道應采用大直徑、短流程設計，且表面需進行拋光處理，降低熔體流動的摩擦阻力，提高充模效率。此外，模具的冷卻系統需精心設計，確保冷卻均勻，避免制品因冷卻不均產生內應力和變形。

二、原料處理

（一）干燥處理

玻纖增強 PEEK 極易吸濕，水分的存在會在注塑過程中導致制品出現氣泡、銀紋等缺陷，嚴重影響制品質量。因此，成型前必須對原料進行充分干燥。通常采用熱風循環干燥箱，在 150℃ - 160℃的溫度下干燥 6 - 8 小時，使原料含水率降至 0.02% 以下。干燥過程中需注意避免原料氧化，可采用氮氣保護干燥。

（二）原料混合

若使用多種添加劑或不同規格的玻纖增強 PEEK，需確保原料混合均勻。可采用高速混合機進行混合，混合時間根據原料特性和混合要求確定，一般為 10 - 20 分鐘。混合均勻的原料能保證制品性能的一致性，避免因成分不均導致局部性能差異。

三、工藝參數控制

（一）溫度控制

1. 料筒溫度：料筒溫度需分段精確控制，從進料段到噴嘴依次升高。進料段溫度一般控制在 350℃ - 360℃，使原料逐漸軟化；壓縮段溫度為 370℃ - 380℃，促進原料塑化；計量段和噴嘴溫度較高，通常在 380℃ - 400℃，確保熔體具有良好的流動性。溫度過高會導致原料降解，性能下降；溫度過低則熔體流動性差，易出現充模不足、熔接痕等缺陷。

2. 模具溫度：模具溫度對制品的結晶度和力學性能影響顯著。對于玻纖增強 PEEK，模具溫度一般控制在 180℃ - 200℃，較高的模具溫度有助于提高熔體的流動性，促進制品結晶，改善制品的尺寸穩定性和力學性能。但模具溫度過高會延長冷卻時間，降低生產效率，因此需根據制品要求合理調整。

（二）壓力控制

1. 注塑壓力：為克服熔體流動阻力，使熔體快速充滿模具型腔，需施加較高的注塑壓力。注塑壓力一般在 80 - 150MPa 之間，具體數值需根據制品結構、模具設計和原料特性進行調整。對于結構復雜、壁厚較薄的制品，需適當提高注塑壓力；而對于壁厚較厚的制品，可適當降低注塑壓力，避免因壓力過大導致制品產生飛邊、脫模困難等問題。

2. 保壓壓力：保壓壓力的作用是補充熔體因冷卻收縮所需的物料，防止制品出現縮痕、凹陷等缺陷。保壓壓力一般為注塑壓力的 60% - 80%，保壓時間根據制品厚度確定，通常為 10 - 30 秒。合理的保壓壓力和時間能有效提高制品的密度和尺寸精度。

（三）速度控制

注塑速度需根據制品結構和原料特性進行調整。對于薄壁制品，為避免熔體在充模過程中冷卻過快，需采用較快的注塑速度；而對于厚壁制品，過快的注塑速度可能導致熔體在模具型腔內產生湍流，引入空氣，形成氣泡，因此需采用較慢的注塑速度。一般情況下，注塑速度控制在 30 - 80mm/s 為宜。

四、注塑過程中的特殊問題處理

（一）玻纖取向與制品翹曲

玻纖在注塑過程中會沿熔體流動方向取向，導致制品在冷卻后產生翹曲變形。為減少玻纖取向對制品質量的影響，可優化模具設計和注塑工藝參數。例如，采用對稱澆口設計，使熔體均勻填充模具型腔，減少熔體流動的方向性；降低注塑速度和模具溫度，減緩熔體的流動速度，減少玻纖的取向程度。此外，在制品設計階段，可通過增加加強筋、優化壁厚分布等方式提高制品的剛性，降低翹曲變形的可能性。

（二）制品表面質量問題

玻纖增強 PEEK 制品表面易出現浮纖、光澤度差等問題。浮纖主要是由于玻纖與基體樹脂的界面結合力不足，在注塑過程中玻纖浮于制品表面所致。可通過提高原料的混合均勻性、優化模具溫度和注塑壓力等工藝參數，增強玻纖與基體樹脂的界面結合力，減少浮纖現象。對于制品表面光澤度差的問題，可對模具表面進行拋光處理，提高模具表面的光潔度；同時，適當提高模具溫度和注塑壓力，有助于改善熔體在模具表面的流動性和填充性，提高制品表面的光澤度。

（三）脫模困難

由于玻纖增強 PEEK 制品收縮率較小，且制品與模具之間的摩擦力較大，容易出現脫模困難的問題。為解決這一問題，可在模具表面涂覆脫模劑，降低制品與模具之間的摩擦力；同時，合理設計模具的脫模斜度，一般脫模斜度不小于 1.5° - 2°，確保制品順利脫模。此外，適當降低模具溫度和保壓壓力，也有助于減少制品與模具之間的粘附力，提高脫模性能。

玻纖增強 PEEK 的注塑成型工藝對設備、原料和工藝參數等方面要求嚴格。只有充分了解并嚴格把控這些關鍵注意事項，才能生產出高質量、高性能的制品，滿足高端制造業的應用需求。

以上涵蓋了玻纖增強 PEEK 注塑成型的核心要點。若你在實際操作中遇到特定問題，或是想了解某環節的優化方法，歡迎隨時和偉才塑膠交流。