玻纤增强 PEEK 注塑成型工艺的关键注意事项

玻纤增强 PEEK 凭借其优异的机械性能、耐高温性和化学稳定性，在高端制造业中应用广泛。然而，其注塑成型工艺复杂，若操作不当，易导致制品出现缺陷。为确保制品质量，在注塑成型过程中有诸多关键事项需重点关注。

一、设备选择与准备

（一）专用注塑机

玻纤增强 PEEK 的加工温度高达 380℃ - 400℃，普通注塑机难以满足需求，需选用耐高温、高压的专用注塑机。注塑机的料筒、螺杆等部件需采用特殊耐高温合金材料制造，以防止高温下材料软化或变形，影响塑化效果。同时，注塑机的液压系统和控制系统也需具备高精度和稳定性，确保注塑过程中压力和温度的精确控制。

（二）模具设计

模具设计对制品质量至关重要。由于玻纤增强 PEEK 流动性相对较差，模具的浇口、流道设计需合理优化。浇口尺寸应适当增大，以减少熔体流动阻力，避免因浇口过小导致熔体填充不足；流道应采用大直径、短流程设计，且表面需进行抛光处理，降低熔体流动的摩擦阻力，提高充模效率。此外，模具的冷却系统需精心设计，确保冷却均匀，避免制品因冷却不均产生内应力和变形。

二、原料处理

（一）干燥处理

玻纤增强 PEEK 极易吸湿，水分的存在会在注塑过程中导致制品出现气泡、银纹等缺陷，严重影响制品质量。因此，成型前必须对原料进行充分干燥。通常采用热风循环干燥箱，在 150℃ - 160℃的温度下干燥 6 - 8 小时，使原料含水率降至 0.02% 以下。干燥过程中需注意避免原料氧化，可采用氮气保护干燥。

（二）原料混合

若使用多种添加剂或不同规格的玻纤增强 PEEK，需确保原料混合均匀。可采用高速混合机进行混合，混合时间根据原料特性和混合要求确定，一般为 10 - 20 分钟。混合均匀的原料能保证制品性能的一致性，避免因成分不均导致局部性能差异。

三、工艺参数控制

（一）温度控制

1. 料筒温度：料筒温度需分段精确控制，从进料段到喷嘴依次升高。进料段温度一般控制在 350℃ - 360℃，使原料逐渐软化；压缩段温度为 370℃ - 380℃，促进原料塑化；计量段和喷嘴温度较高，通常在 380℃ - 400℃，确保熔体具有良好的流动性。温度过高会导致原料降解，性能下降；温度过低则熔体流动性差，易出现充模不足、熔接痕等缺陷。

2. 模具温度：模具温度对制品的结晶度和力学性能影响显著。对于玻纤增强 PEEK，模具温度一般控制在 180℃ - 200℃，较高的模具温度有助于提高熔体的流动性，促进制品结晶，改善制品的尺寸稳定性和力学性能。但模具温度过高会延长冷却时间，降低生产效率，因此需根据制品要求合理调整。

（二）压力控制

1. 注塑压力：为克服熔体流动阻力，使熔体快速充满模具型腔，需施加较高的注塑压力。注塑压力一般在 80 - 150MPa 之间，具体数值需根据制品结构、模具设计和原料特性进行调整。对于结构复杂、壁厚较薄的制品，需适当提高注塑压力；而对于壁厚较厚的制品，可适当降低注塑压力，避免因压力过大导致制品产生飞边、脱模困难等问题。

2. 保压压力：保压压力的作用是补充熔体因冷却收缩所需的物料，防止制品出现缩痕、凹陷等缺陷。保压压力一般为注塑压力的 60% - 80%，保压时间根据制品厚度确定，通常为 10 - 30 秒。合理的保压压力和时间能有效提高制品的密度和尺寸精度。

（三）速度控制

注塑速度需根据制品结构和原料特性进行调整。对于薄壁制品，为避免熔体在充模过程中冷却过快，需采用较快的注塑速度；而对于厚壁制品，过快的注塑速度可能导致熔体在模具型腔内产生湍流，引入空气，形成气泡，因此需采用较慢的注塑速度。一般情况下，注塑速度控制在 30 - 80mm/s 为宜。

四、注塑过程中的特殊问题处理

（一）玻纤取向与制品翘曲

玻纤在注塑过程中会沿熔体流动方向取向，导致制品在冷却后产生翘曲变形。为减少玻纤取向对制品质量的影响，可优化模具设计和注塑工艺参数。例如，采用对称浇口设计，使熔体均匀填充模具型腔，减少熔体流动的方向性；降低注塑速度和模具温度，减缓熔体的流动速度，减少玻纤的取向程度。此外，在制品设计阶段，可通过增加加强筋、优化壁厚分布等方式提高制品的刚性，降低翘曲变形的可能性。

（二）制品表面质量问题

玻纤增强 PEEK 制品表面易出现浮纤、光泽度差等问题。浮纤主要是由于玻纤与基体树脂的界面结合力不足，在注塑过程中玻纤浮于制品表面所致。可通过提高原料的混合均匀性、优化模具温度和注塑压力等工艺参数，增强玻纤与基体树脂的界面结合力，减少浮纤现象。对于制品表面光泽度差的问题，可对模具表面进行抛光处理，提高模具表面的光洁度；同时，适当提高模具温度和注塑压力，有助于改善熔体在模具表面的流动性和填充性，提高制品表面的光泽度。

（三）脱模困难

由于玻纤增强 PEEK 制品收缩率较小，且制品与模具之间的摩擦力较大，容易出现脱模困难的问题。为解决这一问题，可在模具表面涂覆脱模剂，降低制品与模具之间的摩擦力；同时，合理设计模具的脱模斜度，一般脱模斜度不小于 1.5° - 2°，确保制品顺利脱模。此外，适当降低模具温度和保压压力，也有助于减少制品与模具之间的粘附力，提高脱模性能。

玻纤增强 PEEK 的注塑成型工艺对设备、原料和工艺参数等方面要求严格。只有充分了解并严格把控这些关键注意事项，才能生产出高质量、高性能的制品，满足高端制造业的应用需求。

以上涵盖了玻纤增强 PEEK 注塑成型的核心要点。若你在实际操作中遇到特定问题，或是想了解某环节的优化方法，欢迎随时和伟才塑胶交流。