CN103660331A - 聚醚醚酮薄壁管及聚醚醚酮去内应力坯料的制备方法 - Google Patents
聚醚醚酮薄壁管及聚醚醚酮去内应力坯料的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
聚醚醚酮薄壁管及聚醚醚酮去内应力坯料的制备方法，主要分为三个步骤，PEEK加工坯料的制备；加工坯料的处理；根据制品的尺寸大小，采用数控机床将加工坯料加工成指定大小。使用本方法可以制备高精度的薄壁管，降低了对加工者经验和技术的要求，提高了加工精度和成品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄壁管的制备方法，特别涉及一种聚醚醚酮（即PEEK）薄壁管的制备加工方法。
背景技术
薄壁零件结构复杂，刚性差。在使用数控车床加工时容易对产品造成变形继而影响精度。壁厚为3-4mm的PEEK管材制品，长度大于60mm，公差要求±0.02mm，采用传统制备方法，由于PEEK材料在成型加工时没有结晶完全，材料内部存在内应力，当机加工时导致制品发生变形，因而影响加工精度。而且传统加工方法对于加工者的技术经验要求很高，而且加工成品率较低。
发明内容
本发明针对聚醚醚酮薄壁制品加工精度低，对加工者技术要求高，加工成品率较低的问题，提供了一种高精度聚醚醚酮薄壁管的制备方法。发明人同时提供聚醚醚酮去内应力坯料的制备方法。
本发明的技术方案如下：
聚醚醚酮薄壁管的制备方法，包括以下步骤：
（1）加工坯料的制备
将聚醚醚酮在130-150℃下烘2-4小时直至烘干；然后放入模具中冷压成型，压力为5MPa，保压1-3分钟后连同模具整体放入烤箱中加热2-3小时，加热温度380-400℃；快速取出模具放在压机上，冷却5-10分钟后，加压到5-10MPa，保压15-30分钟后取出，得加工坯料；
（2）加工坯料的去内应力处理
将加工坯料放入加热炉内，以每分钟8-10℃的升温速率升温至200-230℃，保温4-10小时，然后以每分钟2℃-5℃降温速率降温进行缓慢冷却至室温，以完全消除加工坯料的内应力；
（3）制管
将加工坯料的任一端部开设工艺延长段，在工艺延长段的端面上开设基准孔，利用基准孔对加工坯料进行工艺加工；去除工艺延长段，得聚醚醚酮薄壁管。
进一步的，步骤（3）中所述的基准孔是成对沿管料或棒料的中心对称设置的；且每对基准孔之间的角度位置与零件形状要素的位置是相关的。
进一步的，步骤（3）所述工艺加工是沿管料或棒料的轴向进行异型孔、异型槽或机械加工领域中其它加工工艺可接受的工艺加工。
本发明同时要求保护聚醚醚酮去内应力坯料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）加工坯料的制备
将聚醚醚酮在130-150℃下烘2-4小时直至烘干；然后放入模具中冷压成型，压力为5MPa，保压1-3分钟后连同模具整体放入烤箱中加热2-3小时，加热温度380-400℃；快速取出模具放在压机上，冷却5-10分钟后，加压到5-10MPa，保压15-30分钟后取出，得加工坯料；
（2）加工坯料的去内应力处理
将加工坯料放入加热炉内，以每分钟8-10℃的升温速率升温至200-230℃，保温4-10小时后以每分钟2℃-5℃降温速率进行缓慢冷却至室温，以完全消除加工坯料的内应力。
本发明的有益效果是：
由于采用的本发明提供的聚醚醚酮薄壁管的制备方法，使得聚醚醚酮材料在制坯料时完全消除了内应力，解决了现有技术中由于内应力的存在使得当上机加工时导致制品发生变形，继而影响加工精度的问题。相对于传统加工方法加工成品率得到了极大提高，对于加工者的技术经验要求相应减低，减少了生产成本。根据我们统计，按图纸要求加工的精密零部件，以我们发明的加工程序，在设定好加工数据后（精加工进刀量），加工的成品率为98%以上，如果没有按照此发明的加工程序，加工完的产品在加工过程中测试数据没有问题，但将所谓成品放置两天后，尺寸全部变形。
具体实施方式
下面结合实施例具体说明本发明。
实施例1
称取聚醚醚酮350克，将聚醚醚酮置于150℃烘箱中干燥3小时；将PEEK原料放入模具中冷压成型，压力为5MPa，保压1-3分钟；将模具放入烤箱中加热，加热温度380-400℃，加热2-3小时；快速取出模具放在压机上，冷却5-10分钟，加压到5-10MPa，保压15-30分钟，取出加工坯料。将坯料放入加热炉内，以每分钟8℃的升温速率升温至200℃，保温4小时后，以每分钟2℃降温速率降温进行缓慢冷却，以完全消除坯料的内应力。将管料或棒料的任一端部开设工艺延长段，在工艺延长段的端面上开设基准孔，利用基准孔对管料或棒料进行工艺加工，去除工艺延长段。所述的基准孔是成对沿管料或棒料的中心对称设置的；且每对基准孔之间的角度位置与零件形状要素的位置是相关的。所述工艺加工是沿管料或棒料的轴向进行异型孔、异型槽或机械加工领域中其它加工工艺可接受的工艺加工。
实施例2
称取聚醚醚酮1200克，将聚醚醚酮置于150℃烘箱中干燥3小时；将PEEK原料放入模具中冷压成型，压力为5MPa，保压1-3分钟；将模具放入烤箱中加热，加热温度380-400℃，加热2-3小时；快速取出模具放在压机上，冷却5-10分钟，加压到5-10MPa，保压15-30分钟，取出加工坯料。将坯料放入加热炉内，以每分钟8℃的升温速率升温至220℃，保温5小时后，以每分钟5℃降温速率降温进行缓慢冷却，以完全消除坯料的内应力。将管料或棒料的任一端部开设工艺延长段，在工艺延长段的端面上开设基准孔利用基准孔对管料或棒料进行工艺加工，去除工艺延长段。所述的基准孔是成对沿管料或棒料的中心对称设置的；且每对基准孔之间的角度位置与零件形状要素的位置是相关的。所述工艺加工是沿管料或棒料的轴向进行异型孔、异型槽或机械加工领域中其它加工工艺可接受的工艺加工。
加工规格：壁厚为3-4mm的PEEK管材制品，长度大于60mm，公差要求±0.02mm。
试验数据：将本方法得到的聚醚醚酮薄壁管与传统方法得到的聚醚醚酮薄壁管比较，加工精度可以控制在±0.02mm，成品合格率在98%以上，避免了加工完的产品放置后变形等现象。
Claims (4)
1.聚醚醚酮薄壁管的制备方法，包括以下步骤：
（1）加工坯料的制备
将聚醚醚酮在130-150℃下烘2-4小时至烘干；然后放入模具中冷压成型，压力为5MPa，保压1-3分钟后连同模具整体放入烤箱中加热2-3小时，加热温度380-400℃；快速取出模具放在压机上，冷却5-10分钟后，加压到5-10MPa，保压15-30分钟后取出，得加工坯料；
（2）加工坯料的去内应力处理
将加工坯料放入加热炉内，以每分钟8-10℃的升温速率升温至200-230℃，保温4-10小时，然后以每分钟2℃-5℃降温速率缓慢冷却至室温，以完全消除加工坯料的内应力；
（3）制管
将加工坯料的任一端部开设工艺延长段，在工艺延长段的端面上开设基准孔，利用基准孔对加工坯料进行工艺加工；去除工艺延长段，得聚醚醚酮薄壁管。
2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮薄壁管的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的基准孔是成对沿管料或棒料的中心对称设置的；且每对基准孔之间的角度位置与零件形状要素的位置是相关的。
3.根据权利要求1所述的聚醚醚酮薄壁管的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述工艺加工是沿管料或棒料的轴向进行异型孔、异型槽或机械加工领域中其它加工工艺可接受的工艺加工。
4.聚醚醚酮去内应力坯料的制备方法，包括以下步骤：
（1）加工坯料的制备
将聚醚醚酮在130-150℃下烘2-4小时直至烘干；然后放入模具中冷压成型，压力为5MPa，保压1-3分钟后连同模具整体放入烤箱中加热2-3小时，加热温度380-400℃；快速取出模具放在压机上，冷却5-10分钟后，加压到5-10MPa，保压15-30分钟后取出，得加工坯料；
（2）加工坯料的去内应力处理
将加工坯料放入加热炉内，以每分钟8-10℃的升温速率升温至200-230℃，保温1-10小时后以每分钟2℃-5℃降温速率进行缓慢冷却，以完全消除加工坯料的内应力。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112829345A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-25 | 宁波哲能精密塑料有限公司 | 一种热塑性板棒消应力工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101648422A (zh) * | 2009-09-08 | 2010-02-17 | 大连路阳科技开发有限公司 | 一种聚醚醚酮管材的制备方法 |
| CN103028909A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-04-10 | 西安航空动力控制科技有限公司 | 加工薄壁半圆型零件的方法 |
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