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做好尼龍注塑加工,這些基礎你需要了解
本文已被閱讀 1322337 次 發表時間:2020年8月21日

尼龍的分類及特性

聚酰胺纖維俗稱尼龍(Nylon),英文名稱Polyamide(簡稱PA),密度1.14g/cm3,是分子主鏈上含有重復酰胺基團—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱,包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。

其中脂肪族PA品種多,產量大,應用廣泛,其命名由合成單體具體的碳原子數而定。由美國著名化學家卡羅瑟斯和他的科研小組發明。

尼龍分類

1、根據二元胺和二元酸的碳原子數,由兩種單體合成的尼龍有:PA46、PA66、PA610、PA612、PA1010等

2、根據單體所含的碳原子數命名有:尼龍PA6、PA11、PA12等

特性

1、尼龍有優良的韌性、自潤滑性、耐磨性、耐化學性、氣體透過性、及耐油性、無毒和容易著色等優點,所以尼龍在工業上得到廣泛應用。尼龍沖擊強度高(高過ABS,POM但比PC低) 。熱變形溫度低, 吸濕性大, 尺寸穩定性差。

2、最常用的PA66 在尼龍材料中結構較強,PA6具有最佳的加工性能。

尼龍的工藝特性

1.尼龍的流變特性

尼龍大多數為結晶性樹脂,當溫度超過其熔點后,其熔體粘度較小,熔體流動性極好,應防止溢邊的發生。同時由于熔體冷凝速度快,應防止物料阻塞噴嘴、流道、澆口等引起制品不足現象。模具溢邊值0.03,而且熔體粘度對溫度和剪切力變化都比較敏感,但對溫度更加敏感,降低熔體粘度先從料筒溫度入手。

2.尼龍的吸水性與干燥

尼龍的吸水性較大,潮濕的尼龍在成型過程中,表現為粘度急劇下降并混有氣泡制品表面出現銀絲,所得制品機械強度下降,所以加工前材料必需干燥。

3.結晶性

除透明尼龍外,尼龍大都為結晶高聚物,結晶度高,制品拉伸強度、耐磨性、硬度、潤滑性等項性能有所提高,熱膨脹系數和吸水性趨于下降,但對透明度以及抗沖擊性能有所不利。

模具溫度對結晶影響較大,模溫高結晶度高,模溫低結晶度低。

4.收縮率

與其他結晶塑料相似,尼龍樹脂存在收縮率較大的問題,一般尼龍的收縮同結晶關系最大,當制品結晶度大時制品收縮也會加大 ,在成型過程中降低模具溫度\加大注射壓力\降低料溫都會減小收縮,但制品內應力加大易變形.比如非玻纖增強的PA6和PA66收縮率在1.5-2%,加入玻璃纖維后可以使收縮率降低到0.3%~0.8%。

5.成型設備

尼龍成型時,主要注意防止“噴嘴的流涎現象”,因此對尼龍料的加工一般選用自鎖式噴嘴。另外最好選擇塑化容量適當大些的注塑機。

6.制品與模具

制品的壁厚

尼龍的流長比為150-200之間,尼龍的制品壁厚不底于0.8mm一般在1-3.2mm之間選擇,而且制品的收縮與制品的壁厚有關,壁厚越厚收縮越大。

排氣

尼龍樹脂的溢邊值為0.03mm左右,所以排氣孔槽應控制在0.025以下。

模具溫度

制品壁薄難成型或要求結晶度高的模具加溫控制,要求制品有一定的柔韌性的一般采用冷水控溫。流道和澆口澆口孔徑不要小于0.5*t(這里t為塑件厚度)。用潛入式澆口,澆口的最小直徑應當是0.75mm

 

料筒溫度

因尼龍是結晶型聚合物,所以熔點明顯,尼龍類樹脂在注塑時所選擇的料筒溫度同樹脂本身的性能、設備、制品的形狀因素有關。

過高的料溫易使膠件出現色變、質脆及銀絲,而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿。一般尼龍6的熔體溫度最低為220℃,尼龍66為260℃。由于尼龍的熱穩定性較差,所以不宜高溫長時間在料筒中停留,以免引起物料變色發黃,同時由于尼龍的流動性較好,溫度超過其熔點后就流動迅速。

注射壓力

尼龍溶體的粘度低,流動性好,但是冷凝速度較快,在形狀復雜和壁厚較薄的制品上易出現不足問題,故還是需要較高的注射壓力,尤其是加了玻纖。

通常壓力過高,制品會出現溢邊問題;壓力過低,制品會產生波紋、氣泡、明顯的熔結痕或制品不足等缺陷,大多數尼龍品種的注射壓力不超過120MPA,一般在60-100MPA范圍內選取是滿足大部分制品的要求,只要制品不出現氣泡、凹痕等缺陷,一般不希望采用較高的保壓壓力,以免造成制品內應力增加。

對尼龍而言,注塑速度以快為益,可以防止因冷卻速度過慢而造成的波紋,充模不足問題?斓淖⑸渌俣葘χ破返男阅苡绊懖⒉煌怀。

模具溫度

模具溫度對結晶度及成型收縮率有一定的影響,高模溫結晶度高、耐磨性、硬度、彈性模量增加、吸水性下降、制品的成型收縮率增加,適合厚制品;低模溫結晶度低、韌性好、伸長率較高、收縮率下降,適合透明性好的薄制品。如果壁厚大于3mm,建議使用20~40C的低溫模具。對于玻璃增強材料模具溫度應大于80C。

尼龍加工注意事項

最好不超過三次,以免引起制品變色或機械物理性能的急劇下降,應用量應控制在25%以下,過多會引起工藝條件的波動,再生料與新料混合必須進行干燥。

2、安全須知

尼龍類樹脂開機時應首先開啟噴嘴溫度,然后在給料筒加溫,當噴嘴阻塞時,切忌面對噴孔,以防料筒內的熔體因壓力聚集而突然釋放,發生危險。

3、脫模劑的使用

使用少量的脫模劑有時對氣泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龍制品的脫模劑可選用硬脂酸鋅和白油等,也可以混合成糊狀使用,使用時必須量少而均勻,以免造成制品表面缺陷。

4、在停機時要清空螺桿,防止下次生產時,扭斷螺桿。

尼龍制品后處理尼龍制品的后處理,是為了防止和消除制品中的殘留應力或因吸濕作用所引起的尺寸變化。后處理方法有熱處理法和調濕法兩種。

1 .熱處理

常用方法在礦物油、甘油、液體石蠟等高沸點液體中,熱處理溫度應高于使用溫度10-20℃,處理時間視制品壁厚而異,厚度在3mm以下為10-15分鐘,厚度為3-6mm時間為15-30分鐘,經熱處理的制品應注意緩慢冷卻至室溫,以防止驟冷引起制品中應力重新生成。

2.調濕處理

調濕處理主要是對使用環境濕度較大的制品而進行的,其辦法有三種:一沸水調濕法;二.常溫水浸泡法 三.蒸汽法。

第一種方法處理的速度較快,但容易過飽和,第三種方法效率和均勻性比較好,但需要增添蒸汽裝置。

欠注-注塑壓力不穩定

一般這種情況與注塑機的射咀孔過小有關,因為射咀是同模具長期接觸的,模具溫度很低20-90℃,射咀溫度240-280 ℃。他們之間存在溫差難免會發生熱交換,當射咀的溫度降到尼龍的熔點以下時,射咀孔被凍結,在下次注射時得大的壓力沖開,造成壓力損失產生欠注,但這時加大注塑壓力后,生產幾模后又會漲模。

例如:PA POM ABS 這幾種材料都會產生這種問題。

波浪形流痕

1、提高注射速度;

2、提高模具溫度;

3、提高料筒溫度;

4、適當增加射咀孔徑或澆口。

銀絲

解決方法:

1、檢查是否原料潮濕或混入其他原料;

2、檢查原料是否在料筒中分解(料筒溫度過高,螺桿轉速過快);

3、檢查射咀孔是否過;

4、檢查是否模溫過低;

5、模具排氣不良;

6、澆口尺寸是否過;

7、背壓過低,再生料應用過多。

產生機理是在流動末端膠料溫度很低結合性較差壓力傳遞弱,這樣使兩股料流結合不緊密。

解決方法:

1、提高注射壓力、速度;

2、提高模溫;

3、提高料溫;

4、改善模具排氣


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