PEI材料对成型模具设计要求有哪些?
PEI(聚醚酰亚胺)是一种高性能热塑性工程塑料,具有优异的机械性能、耐热性和化学稳定性,但其加工成型具有一定挑战性。
1. 模具材料选择
高强度和耐磨性:PEI的加工温度较高(通常在340-400°C),模具材料需要具有高强度、高硬度和良好的耐热性。常用材料包括:
热作模具钢(如H13钢、8407钢)
硬化处理后的不锈钢(如420钢)
良好的导热性:为了保证均匀冷却,模具材料应具有较好的导热性。
2. 模具结构设计
分型面设计:
分型面应平整、密封性好,以防止高温流动的PEI材料泄漏。
优化分型面位置,减少制品的飞边和加工缺陷。
流道和浇口设计:
流道:宜采用平衡式冷流道或热流道设计,以减少材料浪费和流动阻力。
浇口:浇口设计应保证料流均匀进入型腔,推荐点浇口、小型圆形或扇形浇口。
浇口位置需远离薄壁部位和关键外观区域,以减少应力集中。
排气系统:
由于PEI在高温下流动性差,易形成气体积聚,模具需设计有效的排气槽。
排气槽深度应合理,一般在0.02-0.05 mm,避免材料溢出。
3. 温度控制系统
高温热流控制:
PEI成型温度较高,模具需要设计完善的加热和冷却系统,确保模具表面温度均匀。
模具冷却通道应分布合理,推荐使用模温机保持模具温度在120-180°C之间。
热流道设计:
若采用热流道系统,需选择高性能加热元件,保证材料在高温下稳定流动。
热流道温控精度要高,避免局部过热或冷却。
4. 特殊设计注意事项
防变形设计:
PEI材料固化收缩率较小(约0.4-0.8%),但由于加工温度高,模具设计需考虑热胀冷缩和模具变形。
脱模设计:
PEI成型件脱模难度较大,模具应设计合理的脱模斜度(通常为1-3°),并在必要部位设置推杆或脱模机构。
模具表面可采用耐磨涂层(如PVD、TiN涂层),提高耐久性并降低脱模阻力。
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