Comment choisir l'acier pour moules PEEK ?

Le PEEK (polyéther-éther-cétone), un plastique technique de haute performance, a un large éventail d'applications dans des domaines haut de gamme tels que l'aérospatiale, les appareils médicaux, l'électricité et l'électronique, en raison de ses excellentes propriétés mécaniques, de sa résistance aux températures élevées, de sa résistance aux produits chimiques et de sa biocompatibilité. Toutefois, la température d'injection élevée du PEEK impose des exigences particulières en matière de sélection de l'acier de moulage. Le choix du bon acier pour moules garantit non seulement la durée de vie du moule, mais améliore également la qualité et la productivité des produits. En fonction de la quantité de produits et des exigences de précision, choisissez l'acier de moulage adapté au processus de moulage par injection du PEEK ; si la quantité ou les exigences de précision sont moindres, vous pouvez choisir un acier de moulage plus rentable.

I. Caractéristiques des matériaux PEEK pour l'acier de moulage

1) Stabilité à haute température

Le point de fusion du PEEK est d'environ 343°C, et la température de traitement du moulage par injection est généralement comprise entre 360°C et 400°C. Par conséquent, l'acier du moule doit avoir une bonne résistance à haute température et une bonne stabilité thermique, capable de travailler à des températures élevées pendant une longue période sans ramollissement, déformation ou dégradation des performances, afin d'éviter que les produits moulés par injection manquent de colle, aient des dimensions médiocres et des performances instables.

2. résistance à l'abrasion

Le PEEK fondu a une viscosité élevée et nécessite une pression élevée lors de l'injection. En même temps, on ajoute souvent au PEEK de la fibre de verre (généralement de 10%GF à 40%, voire 50% GF), de la fibre de carbone et d'autres matériaux de renforcement, ce qui entraîne une usure plus importante de la surface du moule. Par conséquent, l'acier du moule doit avoir une dureté élevée et une excellente résistance à l'usure pour prolonger la durée de vie du moule.

3. résistance à la corrosion

À haute température, le PEEK peut libérer certains gaz corrosifs susceptibles d'endommager le moule par corrosion. Le problème de la corrosion est particulièrement important lors de la transformation de matériaux PEEK contenant des additifs. C'est pourquoi l'acier du moule doit présenter une bonne résistance à la corrosion.

4. de bonnes propriétés de polissage

Pour les produits en PEEK nécessitant une qualité de surface élevée, l'acier du moule doit avoir de bonnes performances de polissage afin de garantir que la finition de la surface du produit répond aux exigences. Toutefois, la plupart des produits moulés par injection en PEEK sont des pièces structurelles internes et la finition de la surface n'est pas élevée.

II. les types d'acier pour moules adaptés au traitement du PEEK

1. Acier pour moules à chaud H13 (4Cr5MoSiV1)

• spécificitésH13 est un acier de moulage à chaud couramment utilisé, qui présente une excellente résistance et ténacité à haute température, une bonne résistance à la chaleur et une bonne résistance à la fatigue thermique.
• adéquationIl convient à la fabrication de pièces de moule soumises à des températures et à des pressions élevées, telles que les cavités, les noyaux, etc. Il peut répondre aux exigences du traitement de moulage par injection du PEEK sur l'acier du moule.

2. S136 (nuance américaine 2083, nuance allemande 1.2083) acier moulé de haute qualité résistant à la corrosion

• spécificitésS136 est un acier pour moules plastiques à finition miroir, prétrempé et résistant à la corrosion, avec de bonnes propriétés de résistance à la corrosion et de polissage, et une dureté de 48-52 HRC.
• adéquationLes moules en PEEK sont adaptés aux exigences élevées en matière de finition de surface et de résistance à la corrosion, notamment pour les appareils médicaux et les composants électroniques de précision.

3. M310 (nuance allemande 1.2344) acier à haute performance pour le travail à chaud des moules

• spécificitésL'acier M310 combine les propriétés à haute température de l'acier H13 et la résistance à la corrosion de l'acier S136 avec une bonne stabilité thermique, une bonne résistance à l'usure et une bonne aptitude au polissage.
• adéquation: Adapté à la fabrication de moules PEEK de haute précision et exigeants, c'est un excellent choix pour des performances complètes.

4) Autres aciers à haute performance pour moules

Par exemple, les aciers spéciaux pour moules tels que le Mirrax 40 de UDDEHOLM Steel et le V320 de ThyssenKrupp sont conçus pour les processus difficiles de moulage par injection de plastique, avec une dureté, une ténacité et une résistance à la corrosion élevées.

III. considérations clés pour la sélection de l'acier de moulage

1. température du processus

• résistance à la chaleurL'acier pour moules : L'acier pour moules doit pouvoir résister aux températures de traitement élevées du moulage par injection du PEEK pendant de longues périodes sans se ramollir ou se déformer.
• conduction de la chaleurLa bonne conductivité thermique facilite le refroidissement des moules, ce qui permet d'augmenter la productivité et d'améliorer la qualité des produits.

2. dureté du matériau

• résistance à l'abrasionLa dureté élevée améliore la résistance à l'usure et réduit l'usure du moule grâce aux matériaux renforcés de fibres.
• Équilibre de la résistanceLa dureté : Tout en augmentant la dureté, il est nécessaire de s'assurer que l'acier du moule a une ténacité suffisante pour éviter les fissures ou les éclatements sous haute pression.

3. résistance à la corrosion

• stabilité chimiqueLes coûts d'entretien : Le choix d'un acier résistant à la corrosion permet de prolonger la durée de vie des moules et de réduire les coûts d'entretien.

4. traitement de surface

• nitrurationAméliore la dureté de la surface et la résistance à l'usure pour les pièces de moulage nécessitant une résistance élevée à l'usure.
• Chromé, titaneLe produit est un produit d'entretien : il augmente la résistance à la corrosion et la finition de la surface du moule, et améliore les propriétés de démoulage.

5. l'usinabilité

• la maniabilitéRéduire les difficultés et les coûts de fabrication en choisissant des aciers faciles à usiner et à polir.
• Stabilité du traitement thermiqueL'acier doit être dimensionnellement stable pendant le traitement thermique afin de réduire le risque de distorsion.

IV. en fonction du coût et des exigences du client

1. évaluation intégrée des coûts et des performances

• Considérations relatives aux coûtsLes aciers à haute performance pour moules sont plus chers, mais ils offrent d'excellentes performances et conviennent aux produits en PEEK à haute valeur ajoutée.
• volume de productionPour une production en grande quantité, le choix d'un acier de moulage de haute qualité réduit le coût total de possession ; pour une production en petite quantité, le coût et la performance peuvent être équilibrés en fonction des besoins.

2. la communication avec les fournisseurs

• Support techniqueLes entreprises du secteur de l'acier et du traitement thermique travaillent en collaboration avec des fournisseurs d'acier pour moules et des fabricants spécialisés dans le traitement thermique afin d'obtenir des conseils d'experts sur la sélection des matériaux et sur les procédés de traitement thermique.
• Validation des matériauxLes essais sur éprouvettes sont effectués si nécessaire pour vérifier que les propriétés de l'acier sont conformes aux exigences.

3. se concentrer sur l'entretien des moules

• inspection régulièreLes moules travaillant à des températures et des pressions élevées nécessitent une inspection et une maintenance régulières afin de détecter et de résoudre les problèmes d'usure et de corrosion en temps voulu.
• utilisation rationnelleLes moules doivent être utilisés par du personnel professionnel et les procédures d'utilisation doivent être respectées afin d'éviter que le moule ne soit endommagé par une mauvaise utilisation.

En bref, le choix de l'acier pour moules en PEEK affecte directement les performances et la durée de vie du moule, ainsi que la qualité et la productivité des produits. L'examen complet du moulage par injection du PEEK à haute température, à haute pression, de la résistance à la corrosion et d'autres caractéristiques de traitement, doit donner la priorité à la sélection de la résistance à haute température, de la résistance à l'abrasion, de la résistance à la corrosion et de la bonne performance de polissage de l'acier de moulage, tel que H13, S136, M310 et ainsi de suite. Parallèlement, un traitement thermique et un processus de traitement de surface raisonnables, ainsi qu'une utilisation et un entretien normalisés du moule, sont également essentiels pour garantir les performances du moule. Techeng Technology est un transformateur professionnel de moules en PEEK, fournissant un service d'injection de moules ouverts en PEEK, depuis la copie, l'échantillonnage d'usinage, l'échantillonnage d'impression 3D, jusqu'à la conception du moule et la fabrication du traitement d'injection en un seul service, nous vous invitons à nous consulter.