第一章 模具设计与流道系统：热流道 vs 冷流道
做PEEK注塑，模具设计是成败的关键。我常说一句话：模具是注塑的“半条命”。PEEK这种高温特种工程塑料，流动性差、结晶快、收缩率大，模具设计稍有闪失，后面工艺调得再好也白搭。
这一章，咱们重点聊聊流道系统、浇口设计、排气槽和模温控制。这些都是实战中绕不开的硬骨头。
1.1 热流道 vs 冷流道：怎么选？
先说结论：PEEK注塑，我个人强烈推荐热流道系统。为什么？
冷流道的问题很明显。PEEK熔体温度高达370-400℃，冷流道里的料会迅速冷却固化，形成“冷料头”。这些冷料头不能回收利用（PEEK太贵了，一公斤几百上千块），而且冷料头一旦被推入型腔，就是潜在的应力集中点或外观缺陷。
我遇到过一家客户，用冷流道做PEEK齿轮，良率只有60%。后来换成热流道，良率直接拉到92%。说白了，热流道省料、省心、良率高。
| 对比项 | 热流道 | 冷流道 |
|---|---|---|
| 材料浪费 | 几乎无浪费 | 流道料占10-30% |
| 熔体温度控制 | 精准，全程保温 | 易降温，产生冷料 |
| 浇口痕迹 | 小且美观 | 较大，需后处理 |
| 模具成本 | 高（约贵2-3倍） | 低 |
| 适用场景 | 大批量、高要求 | 小批量、试模 |
核心建议：如果产品年产量超过1万件，或者有外观/尺寸精度要求，直接上热流道。省下的材料费一年就能把模具差价赚回来。
我的小技巧：热流道喷嘴的加热圈要选陶瓷加热圈，升温快、寿命长。我曾经用普通加热圈，三个月就烧坏了，换陶瓷的用了两年都没事。
1.2 浇口位置与类型选择
浇口设计，说白了就是决定熔体从哪里进、怎么进。PEEK的流动性比PP、ABS差很多，所以浇口位置和类型要格外讲究。
浇口位置选择原则：
- 远离应力区：浇口附近是应力集中区，别放在受力点或装配面附近。
- 靠近厚壁区：PEEK收缩率大（约1.5-2.5%），浇口要放在壁厚最厚的地方，保证补缩充分。
- 避免熔接痕：如果产品有多个浇口，熔接痕位置要避开外观面或受力点。
浇口类型推荐：
- 针点浇口：最常用。直径0.8-1.2mm，适合中小型产品。浇口痕迹小，自动切断。
- 潜伏式浇口：适合有装配孔的产品。浇口藏在孔内，外观无痕迹。
- 扇形浇口：适合平板类产品。宽度大、厚度薄，能减少内应力。
- 环形浇口：适合圆形或管状产品。熔体均匀填充，避免偏流。
注意：PEEK的剪切敏感性很强。浇口太小，剪切速率过高会导致熔体降解，产品发脆。浇口太大，又容易产生喷射纹。我一般建议浇口厚度取产品壁厚的60-80%。
1.3 排气槽设计要点
排气槽，很多人觉得是小问题。但PEEK注塑时，排气不畅会导致烧焦、短射、气泡等缺陷。我曾经吃过这个亏——一个PEEK轴承座，总是出现局部烧焦，查了三天才发现是排气槽深度不够。
排气槽设计参数：
| 参数 | 推荐值 | 说明 |
|---|---|---|
| 深度 | 0.02-0.04 mm | 太深会溢料，太浅排气不足 |
| 宽度 | 3-8 mm | 根据产品大小调整 |
| 间距 | 20-40 mm | 沿分型面均匀分布 |
| 数量 | 至少4-6条 | 大型产品要更多 |
排气槽位置：
- 分型面上，熔体最后填充的区域（通常是远离浇口的位置）。
- 深腔结构的底部或死角。
- 熔接痕附近（这里最容易困气）。
避坑指南：我曾经在排气槽深度上栽过跟头。当时按常规0.03mm设计，结果PEEK熔体粘度低，直接溢料了。后来改成0.02mm，问题解决。记住：PEEK的排气槽深度要比普通塑料浅30-50%。
1.4 模具温度控制策略
模温控制，是PEEK注塑的核心中的核心。PEEK的结晶度直接影响产品的力学性能和尺寸稳定性。而结晶度，说白了就是由模温决定的。
模温设定原则：
- 结晶型PEEK：模温控制在160-200℃。模温越高，结晶度越高（可达40%以上），产品刚性好、耐热性高，但收缩率也大。
- 非结晶型PEEK（如PEEK-CA30）：模温控制在120-150℃。结晶度低，产品韧性好、尺寸稳定。
模温控制方式：
- 油温机：最常用。控温精度±2℃，适合160-200℃范围。
- 电加热棒：适合局部高温区域（如滑块、镶件）。但要注意加热棒功率匹配，避免局部过热。
- 水冷+油温组合：大型模具常用。型芯用油温加热，型腔用水冷控制，实现差异化模温。
实战经验：我做过一个PEEK医疗支架项目，要求尺寸公差±0.02mm。模温从180℃降到160℃，收缩率从2.1%降到1.6%，尺寸合格率从70%提升到95%。所以，模温不是越高越好，要根据产品要求来定。
嗯，这里要注意：模温均匀性比模温绝对值更重要。模具各点温差最好控制在5℃以内。我见过一个案例，模具一侧180℃，另一侧只有150℃，结果产品翘曲变形，根本没法用。
模温控制小技巧：
- 模具加热到设定温度后，至少保温30分钟再开始注塑。
- 用红外测温枪检查模具各点温度，别只看油温机显示。
- 如果产品有厚薄不均，可以在厚壁区加局部加热棒。
警告：PEEK模具温度超过200℃时，要注意模具钢材的热膨胀。我曾经用普通P20钢做模仁，200℃下膨胀了0.15mm，导致滑块卡死。后来换成H13钢，问题解决。记住：高温模具要用热作模具钢。
这一章的内容就到这里。模具设计是PEEK注塑的根基，流道、浇口、排气、模温这四个方面，每一个都值得反复推敲。下一章咱们聊聊注塑机的选择和螺杆设计，那也是PEEK注塑的另一个关键环节。