葉輪作為渦流泵的核心運動部件，傳統金屬材料因其良好的機械強度、耐腐蝕性和相對較低的成本，成為渦流泵葉輪的主流選擇。然而，金屬葉輪存在一些固有缺陷：重量大導致能耗增加、強酸強堿環境中耐腐蝕性有限、加工復雜且成本較高，以及在高速運轉時易產生振動和噪音等問題。
一、PEEK的性能優勢：為何能替代不銹鋼金屬葉輪
隨著工業設備向輕量化、高效化和長壽命方向發展，PEEK（聚醚醚酮）作為一種高性能特種工程塑料脫穎而出。PEEK具有與金屬相媲美的機械性能，同時具備塑料的輕質、耐腐蝕和設計自由度高等特點，使其成為渦流泵葉輪的理想替代材料。
1、高強度：PEEK在機械性能上與金屬相當，純PEEK拉伸強度約90-100MPa，通過材料改性可達150-200MPa，遠超過不銹鋼。PEEK抗疲勞性能出色，彈性模量約3.6GPa（增強型超10GPa），韌性高，吸收沖擊能量，降低脆斷風險。
2、高耐磨：PEEK具有自潤滑性，摩擦系數低，耐磨性能好。PEEK葉輪在渦流泵中與泵殼摩擦損耗小，延長了使用壽命，降低能耗。測試顯示，PEEK葉輪可減少軸承磨損40%以上，延長泵的使用壽命。PEEK對固體顆粒的抗沖刷性優于金屬，輸送含固體顆粒介質時表現更佳。
3、輕量化：PEEK密度約1.3-1.4g/cm3，僅為不銹鋼的1/6，顯著減輕重量。這有助于降低啟動慣性、電機負載和能源消耗；減輕軸承負擔，延長其壽命；提升泵的響應速度。在實際應用中，PEEK葉輪可降低轉子負載，減少振動和噪音，提高整體系統效率。
二、注塑加工PEEK葉輪的關鍵工藝與技術方案
1、注塑機選型與工藝參數優化
PEEK的高熔點(343°C)和加工窗口限制要求使用專用高溫注塑機，料筒溫度需350-400°C，注射壓力150-200MPa。螺桿設計應具備適當的壓縮比和長徑比，以保證PEEK熔體均勻塑化和穩定輸送。
溫度控制是PEEK注塑的核心參數，采用分段式溫控系統。模具溫度對PEEK結晶度和收縮率影響顯著，一般控制在160-200°C之間。較高的模溫有助于提高結晶度，從而改善產品的機械性能和尺寸穩定性，但會延長冷卻時間。
2、模具設計與制造要點
PEEK葉輪注塑高精度葉輪的制造公差通常控制在±0.02mm以內，確保葉輪的動平衡性能和配合精度。選用高熱導率、耐磨的模具鋼，并硬化處理以延長壽命。PEEK的高溫特性要求模具冷卻系統設計關鍵，需多回路、均衡布局冷卻通道以快速均勻冷卻。復雜葉輪結構需使用模溫機精確控制溫度差異，降低變形風險。
三、PEEK注塑葉輪的高效率、高材料利用
PEEK（聚醚醚酮）材料通過注塑工藝制造渦流泵葉輪，相比傳統金屬加工方法展現出顯著的降本增效優勢，主要體現在以下幾個方面：
1. 生產效率大幅提升
注塑成型可一次性完成復雜葉輪結構的生產，相比金屬加工的多道工序（鑄造/鍛造→粗加工→熱處理→精加工等），生產周期縮短80%以上。注塑加工自動化程度高，適合大批量生產。
2. 材料利用率顯著提高
金屬切削加工的廢料率通常達30-50%，而PEEK注塑的材料利用率高接近凈成型，幾乎無廢料產生，注塑PEEK材料消耗比機加工金屬減少40%。