,滿足 5G 信號傳輸?shù)膰揽烈蟆?/span>
聚醚醚酮(PEEK)
PEEK 的耐高溫性能與 LCP 不相上下,其長期使用溫度為 260℃,且具備優(yōu)異的耐化學腐蝕性和抗疲勞性,在酸、堿、油類環(huán)境中性能穩(wěn)定。但 PEEK 熔體粘度高,成型需較高注射壓力(150-200MPa)和模具溫度(160-180℃),對模具鋼材強度(建議選用 H13 熱作模具鋼)和冷卻系統(tǒng)設計要求極高。
二、增強改性型塑膠原料:平衡強度與加工性
玻璃纖維增強尼龍(PA66+GF)
在尼龍基材中添加 10%-50% 的玻璃纖維,可使材料拉伸強度提升 50%-100%,彎曲模量提高 2-3 倍
,同時顯著降低成型收縮率(從 1.5%-2.5% 降至 0.3%-0.8%)。但玻璃纖維會加劇模具磨損
,需在型腔表面進行氮化處理(硬度≥65HRC)或采用粉末高速鋼(如 ASP-60)制造模具
。
應用細節(jié):汽車發(fā)動機油底殼模具選用 PA66+30% GF,模具設計時需優(yōu)化澆口位置
,避免纖維取向不均導致的力學性能差異。通過 CAE 模流分析模擬纖維分布
,將熔接痕強度提升至基材的 80% 以上
,滿足油底殼的耐壓要求(≥1.5MPa)。
碳纖維增強聚碳酸酯(PC+CF)
碳纖維的加入使 PC 材料的強度和剛性大幅提升,且密度僅為玻璃纖維的 1/5,特別適合輕量化要求高的產品
。PC+CF 的導熱系數(shù)是純 PC 的 3-5 倍,可改善散熱性能
,但碳纖維易產生靜電
,模具需設置接地裝置防止零件吸附灰塵。
產業(yè)案例:無人機機臂模具采用 PC+15% CF 材料,模具型腔采用高光潔度拋光(Ra≤0.01μm),配合氣輔成型工藝消除縮痕
,生產的機臂重量較傳統(tǒng)材料減輕 20%
,抗沖擊強度提升 35%。
三、功能性復合塑膠原料:滿足特殊場景需求
導電塑膠(ABS + 炭黑 / 金屬纖維)
通過添加導電填料(炭黑、碳纖維或金屬粉末),使塑膠材料表面電阻降至 10?-10?Ω
,具備抗靜電或電磁屏蔽功能
。導電塑膠的成型需嚴格控制模具溫度(50-80℃)和保壓時間,避免填料分布不均導致的導電性能波動
。
場景應用:電子設備外殼模具采用 ABS+20% 炭黑導電塑膠,可有效屏蔽電磁干擾(EMI) ,模具設計時需在分型面設置導電密封圈槽
,確保外殼裝配后的整體屏蔽效果(衰減量≥60dB@1GHz)。
生物可降解塑膠(PBAT/PLA 復合料)
由聚己二酸丁二酯 - 對苯二甲酸丁二酯(PBAT)與聚乳酸(PLA)按比例共混而成,在自然環(huán)境中 6-12 個月可完全降解
,解決傳統(tǒng)塑膠的 “白色污染” 問題。但這類材料熔體強度低
,易出現(xiàn)拉絲、飛邊等缺陷
,模具需采用淺澆口(厚度≤1mm)和快速冷卻系統(tǒng)
。
市場實踐:一次性餐具模具選用 PBAT/PLA(7:3)復合料,通過熱流道時序控制實現(xiàn)多腔同步填充,模具冷卻水路采用 0.5mm 超細銅管
,將成型周期控制在 15s 以內,滿足量產需求
。某企業(yè)通過該模具技術
,實現(xiàn)日均生產可降解餐盒 50 萬套
,產品通過堆肥降解認證(ASTM D6400)
。
四、模具設計與特殊原料的適配原則
材料特性與模具鋼材匹配:對于含玻纖 / 碳纖的增強材料,模具型腔需選用耐磨性鋼材(如 SKD11
、DC53),并進行表面硬化處理
;對于腐蝕性材料(如含氯塑膠)
,則需采用不銹鋼模具鋼(如 S136)
。
工藝參數(shù)協(xié)同優(yōu)化:高溫材料(如 PEEK、LCP)需匹配高模溫機(溫度≥150℃)和熱流道系統(tǒng),確保熔體流動性;低粘度材料(如 LCP)需縮短澆口長度
,防止流涎現(xiàn)象
。
成本控制策略:特殊原料價格通常為常規(guī)材料的 3-10 倍,模具設計時應通過 CAE 分析優(yōu)化結構,減少材料用量(如采用薄壁化設計)
,同時提高模具壽命(目標≥50 萬模次)以攤薄成本。
這些特殊塑膠原料的應用 ,不僅拓展了塑膠模具的加工邊界,更推動著模具企業(yè)向 “材料 - 設計 - 工藝” 一體化解決方案提供商轉型
。在新能源
、5G、醫(yī)療等高端領域
,能否精準掌握特殊原料的成型規(guī)律
,已成為企業(yè)核心競爭力的重要體現(xiàn)。