模压成型
下述信息只是对生产模压成型零件的指导，它们基于历史信息以及几年内积累的数据。加工人员可能需要根据所生产的零件修改这些条件，例如压力和温度。
1、基本工艺
聚合物一般为PEEK精细粉末，需要在150°C的 温度下预先干燥 3 小时或在 120°C 的温度下预先干燥整晚，以避免产生孔和气泡。标准 PEEK粉末或颗粒可以模压成型，但是颗粒边界痕迹将总是很明显，这是这种成型方法的弱点。可以在模具中干燥聚合物，但干燥的次数需要根据材料的厚度进行调整。成型工具本身应该在使用前在 150°C 的温度左右进行预先干燥。
PEEK中混入 2 – 3 % 的 PTFE 润滑剂粉末可能对部分气体排出有帮助。
需要形成的构件理论重量的约 102% 的干燥聚合物将在模具中采用 5000 到 10,000 psi 的压力进行压缩，以便在模具加热前把模具中存留的空气挤出。对模具进行加热的更适宜的方法是采用内部和外部加热带，如果没有加热带可以使用空气循环炉。在加热模具之前，压力应该“调回”到 2000psi。
模具的温度将以加热器可能达到的最快速度升到 390 - 400°C，直至聚合物全部熔化。压力将为每英寸 (25mm) 区段厚度保持 15 分钟。可能出现一些喷溅，但这是正常的。
模型将以每小时约 40°C 的速率冷却并继续保持压力，直到该零件温度低于 150°C 时可以排出。应该使用热电偶检测冷却速率。
2、设备需求
模压机：应该能够产生足够的压力。典型值最大为 10,000psi。
模具：应该是抗腐蚀的金属。使用 Stavax、Duplex ( Ni / Chromium) 以及硬镀铬不锈钢都可取得很好的使用效果，也可使用 50 Rockwel 的P20 硬工具钢。不应该使用低碳钢以及含铜的钢。用于拖拉的模具表面应该抛光以帮助排出。
建议使用脱模剂，比如某种 Frekote 产品（不含硅）以帮助排出。滑动零件的间隔应该在 0.075 到 0.125 间。PTFE、铝以及钢 (20 – 30 Rockwell) 密封圈都可以在冲压板和熔化的聚合物之间有效地使用。
首选使用内部和外部加热带，但也可以使用能够达到至少 400°C 的热空气循环炉。应该小心避免聚合物的热降解。
3、模压成型特性：
模压成型的 PEEK零件的性质与注射成型的零件不同。作为一般的规则，模压成型的零件更加结晶化，具有更高的模数和抗张强度，更硬但是延展性较差并且更脆。
与注射成型的零件相比，大量的纤维可以混合到压缩成型的 PEEK材料中，得到的零件将失去各向异性，强度较低，具有不同的 C. T. E. 和摩擦学性质。
很厚的部分可能会产生裂缝，应该采用加工后的热处理（退火）以减少应力。
少量公差无法直接得到，因此构件必须经过机械加工。为使模型排出而填入的添加剂可能造成模具的内外表面被染色，参与这一加工过程的表面应该刮削以去掉染色层。
粉末喷涂概述：
精细粉末状的 PEEK聚合物可用作金属基体的涂层。厚的涂层 (>500µm) 可以通过静电喷涂或流态层喷涂实现。厚度 75 µm的涂层可以使用等离子体散射技术得到。
1、静电喷涂和流态层喷涂
静电喷涂和流态层喷涂都是传送固体 PEEK聚合物粉末到金属基体的加热表面的方法。一旦精细粉末与金属接触，颗粒与表面粘合并逐渐形成牢固的表层。
静电喷涂技术通常使用空气传送精细粉末到达静电喷涂枪的喷嘴处。在喷嘴和基体之间具有大的势差，该势差用于为精细粉末的喷射导向。流态层技术使用压缩空气使一定质量的粉末材料在确定的空间中传播。受控的粉末云雾在加热的基体上方形成。
PEEK粉末涂层的基本工艺步骤
- 基体（金属）必须干净。
- 使用丙酮或类似溶剂为基体除油。
- 用铝氧化物冲击基体表面，调整金属的性质以得到聚合物与金属之间的良好粘合。再次以溶剂清洗零件，去除灰尘砂粒并使其干燥。
- 将要涂层的零件放入加热到 400°C 的烤箱中。温度高低取决于所使用的等级。400-425°C 适合高分子量的等级，380-400°C 适合低分子量的等级。
- 将零件置于炉中约 4 分钟以加热（加热时间取决于零件大小，大零件需要长时间加热）。将零件从炉中取出并悬在粉末棚中以实现涂层。
- 根据涂层的厚度，零件可能在涂过一层后在空气中冷却或淬火冷却，或送回炉中胶化以备进一步喷涂。对高分子量的等级，经常涂三次。如果涂层超过一层，涂层之间不能有结晶。
- 涂层结束后，该零件应该放回炉中胶化（约4分钟，同样取决于零件大小）。
- 该零件可以放入冷水淬火冷却以得到非晶体涂层，它可以通过退火结晶化，或者在空气中冷却得到晶体涂层。注意：如果淬火冷却大型零件，需要注意可以产生蒸汽或水沸腾。
- PEEK粉末必须在使用前干燥。对精细粉末，空气循环炉是理想设备。在 150°C 的温度下加热 3 小时一般足以使粉末干燥。
- 注意：一定要防止其它聚合物混入涂层系统或 PEEK聚合物。在正常 PEEK加工温度下，即使很少量的较低熔流聚合物都将导致表面受损。最好为 PEEK使用专业的粉末涂料设备。
2、等离子喷涂
等离子喷涂法熔化 PEEK聚合物，然后将它涂到基体表面。接触后，熔化的颗粒附着在基体上并形成牢固的表层。
等离子体可以定义为气体经过微波或无线电来源时所产生的高能离子流。等离子体的温度取决于生成源的能量和气体运动的速率。一般需要立即对材料进行水冷却以防止聚合物的降解。因此，当普通 PEEK聚合物精细粉末引入等离子体时，这些颗粒在加速扑向基体的同时而被熔化。熔化的材料喷到基体表面时，材料迅速凝固，从而形成薄涂层。
等离子喷涂可以用在金属和非金属物体上，但要确保非金属基体的热稳定性符合加工要求。为了达到 PEEK聚合物的最佳效果，金属基体应符合“静电喷涂”和“流态层喷涂”部分所述的要求。经过后加工的热处理可以增强所应用涂层的同质性。在低于 200°C (392°F) 的表面上进行 PEEK聚合物的等离子喷涂将形成非结晶态。但是，涂层的最佳结晶度将通过随后的热处理来获得。 可以使用散射喷涂以便应用聚合物的薄涂层为铝和铸件金属基体形成防粘涂层。这些应用需要标准厚度为 15 到 50 微米的薄涂层。这些总是“单涂层”系统。基体需要与静电粉末涂层相似的要求，例如，除油、酸洗或进行研磨粗加工以符合关键的机械要求。使用进气喷枪喷涂棚可实现小规模生产，所需应用设备便宜。使用 80°C 的干燥炉操作烘烤喷涂层，然后在 380°C 到 420°C 的烤箱内烧烤聚合物以形成附着结构。 |
