工程塑料型材機(jī)械加工（PEEK)后處理及其加工方法匯總

1   機(jī)加工（Machining）

? 適用場(chǎng)景

– 原型、小批量、幾何復(fù)雜或公差要求高的場(chǎng)合，若開模不經(jīng)濟(jì)，可直接對(duì)棒材/板材進(jìn)行機(jī)加工。

? 刀具與切削參數(shù)（表格式速覽）

工序 刀具材質(zhì) 切削速度 m/min (ft/min) 進(jìn)給 mm/rev (in/rev) 冷卻液建議
車外圓 硬質(zhì)合金或金剛石 300 (984) 0.4 (0.016) 水基或油基
銑削 硬質(zhì)合金或金剛石 180–230 (590–754) — 同上
鉆孔 118° 鉆尖角/12° 后角 120 (394) 0.05–0.20 同上
鉸孔 螺旋槽鉸刀 100–200 r/min — 同上

? 關(guān)鍵注意

– 機(jī)加工會(huì)釋放殘余應(yīng)力，因此：

① 粗加工前退火一次；② 精加工前再進(jìn)行一次退火。

– PEEK 導(dǎo)熱低，須用冷卻液（通常用水）防止局部過(guò)熱。

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2   退火（Annealing）
目的：提高結(jié)晶度、消除內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定尺寸或去除熱歷史。

? 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)晶度退火流程  
1. 干燥：150 °C × ≥3 h  
2. 升溫：10 °C/h → 200 °C  
3. 保溫：≥4 h（按 25 mm 壁厚計(jì)）  
4. 降溫：10 °C/h → <140 °C  
5. 爐冷至室溫

? 高溫強(qiáng)化退火
– 接近 300 °C 退火可**化強(qiáng)度/模量及耐化學(xué)性，但伴隨脆化和表面氧化風(fēng)險(xiǎn)，僅在對(duì)韌性和外觀要求不高時(shí)使用。

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3   粘接（Adhesive Bonding）
? 表面處理：用細(xì)砂紙打磨或等離子/火焰處理，提高表面能。

? 推薦膠粘劑：環(huán)氧、氰基丙烯酸酯、雙馬來(lái)酰亞胺體系，需 150–200 °C 后固化以獲得**強(qiáng)度。

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4   焊接（Welding）
? 熱板焊接：PEEK 熔點(diǎn) 343 °C，熱板溫度 380–400 °C，壓力 0.2–0.5 MPa。

? 超聲焊接：需高功率（>3 kW）及能量導(dǎo)向筋設(shè)計(jì)。

? 激光焊接：透過(guò)率匹配，需炭黑或Clearweld 吸收層。

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5   金屬化與著色
? 真空濺射/電鍍：先等離子清洗→底銅→鎳→金/鉻。

? 著色：加入耐高溫顏料（≤0.5 wt %）或在 200 °C 擴(kuò)散染料浴中浸漬 30–60 min。

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6   壓縮成型件特殊點(diǎn)
? 脫模后外表面常因脫模劑變色，需機(jī)加工 0.1–0.3 mm 去除變色層。

? 厚截面易開裂，須執(zhí)行退火（見第 2 點(diǎn)）。

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7   粉末涂層精整（若采用）
? 靜電噴涂或流化床后，最終 400 °C×10 min“流平”，然后：

– 空氣冷 → 高結(jié)晶、霧面

– 水淬 → 非晶、透明

– 水淬+200 °C×30 min 再結(jié)晶 → 光澤面。

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