尼龍制品在注塑時(shí)應該注意的細節
PA— 聚酰胺、也稱(chēng)尼龍,是一大類(lèi)酰胺型聚合物的統稱(chēng)。最常見(jiàn)的有 PA6 、 PA66 、 PA1010 。最近,隨著(zhù) I T 業(yè)的發(fā)展,一種新型的聚酰胺
—PA46 的使用量劇增,它用于代替 LCP (液晶聚合物)生產(chǎn)電腦上的插件。
由于 PA 具有良好的機械性能,韌性好、抗沖擊、耐磨、自潤滑、阻燃、絕緣等特點(diǎn),所以被廣泛用于汽車(chē)、機械、電子、儀表、化工等多個(gè)領(lǐng)
域,如齒輪、滑輪、軸承、葉輪、襯套、容器、刷子、拉鏈等。
PA6 、 PA66 、 PA46 都屬脂肪族聚酰胺,是線(xiàn)性聚合物,其分子結構中有極強極性的酰胺基,所以具有高度的結晶能力。 PA 制品的性能依賴(lài)
于其結晶形態(tài)及結晶度。而加工條件對結晶形態(tài)和結晶度有影響,加工條件不同, PA 制品的結晶變化可達 40% ,制品冷卻慢,結晶度高,且
形成較大尺寸的結晶形態(tài)。吸水性對其結晶度也有影響。另外, PA 在加工過(guò)程中由于流動(dòng)、剪切作用會(huì )產(chǎn)生一定程度的取向,導致制品性能的
各向異性,沿取向方向的強度優(yōu)于非取向方向,取向也有利于結晶過(guò)程的進(jìn)行,在模具設計時(shí)要考慮這個(gè)因素。
? 物理性能
無(wú)味、不霉爛、外觀(guān)為半透明或透明,乳白色或淡黃色,密度 1.04-1.36 ,燃燒時(shí)放出特殊的蛋白味,火焰為藍色上端呈黃色。
? 機械性能
剛韌性好,耐反復沖擊震動(dòng),使用溫度為 – 40-100 ℃,耐摩擦、 耐磨耗、自潤滑,但抗蠕變性差,尺寸穩定性較差,可以通過(guò)加入玻璃纖維
增強或與其他材料共混來(lái)克服此缺點(diǎn)。
? 耐化學(xué)品性能及耐候性
PA 的有機溶劑很少,乃化學(xué)性能良好, PA 的有機溶劑是甲酸、酚類(lèi)化合物。不同濃度的無(wú)機酸、堿、鹽均可導致 PA 溶脹、溶解或水解。在
不受陽(yáng)光照射的條件下,其耐老化性能良好,但在熱作用、光照、輻射條件下老化快、制品變色、性能下降。
? 加工性能
易吸濕,成型前必須進(jìn)行干燥。
熔點(diǎn)高,熔限窄,熔點(diǎn)分別為: PA6 : 215 ℃ , PA66:255℃ , PA46:290℃。PA熔體粘度具有較高的溫度敏感和剪切敏感,熔體粘度低,流動(dòng)性好。
PA熔融狀態(tài)的熱穩定性較差,高溫下易分解。熔體的冷卻速度對制品的結構和性能有明顯的影響。成型過(guò)程伴隨結晶產(chǎn)生,收縮率大。
由于 PA 具有韌性、自潤滑性、進(jìn)料困難、剪切生熱大、熔點(diǎn)高、熔融速度快、易分解等特點(diǎn)。要求螺桿具備壓縮排氣集中,吃料能力強,驅動(dòng)
力大,耐磨性好。因此, PA 注塑加工的塑化系統為:螺桿的加料段較長(cháng),加料段的螺槽較深,壓縮段、均化段較短,機筒加料段處拉槽,加大
油馬達的功率,螺桿帶有高效的止逆環(huán)。
? 射嘴
由于 PA 在熔融狀態(tài)下粘度低,流動(dòng)性好,機筒內也不可避免留有部分殘余壓力,如果采用開(kāi)放式射嘴,開(kāi)模取出制品時(shí)熔體會(huì )從射嘴處流出
(即流涎現象),既浪費材料又影響正常生產(chǎn),故需采用自鎖式射嘴,常用彈簧針閥式射嘴。
? 產(chǎn)品造性與模具設計
? 壁厚在保證制品性能的前提下,盡可能取小值,制品越厚,收縮越大,強度不夠,可以增加加強筋。
? 制品收縮率大,易脫模,脫模斜度為 40 ′ -1゜40′。
? 流道與澆口
流道直徑Ф 3-6 mm,澆口直徑為壁厚的2/3-3/4。但不得小于0.8mm。澆口太小會(huì )使熔體剪切過(guò)熱而降解,影響制品性能。
? 嵌件
尼龍的熱膨脹系數比鋼大9-10倍,比鋁大4-5倍,金屬嵌件妨礙尼龍的收縮,產(chǎn)生較大的應力,可能引起開(kāi)裂,要求嵌件周?chē)暮穸炔恍∮谇?/span>
件金屬的直徑尺寸。
? 排氣
PA 的粘度小,高壓注射下,充???,如果氣體不能及時(shí)排出,制品容易產(chǎn)生氣泡、灼傷等缺陷,模具必須開(kāi)設排氣孔或排氣槽,一般開(kāi)在澆
口的對面,排氣孔直徑為Ф1.5-1mm,排氣槽深度小于0.03 mm。
成型工藝
1、原材料的準備
因 PA 易吸濕,吸濕后對加工過(guò)程有影響,如熔體粘度下降,制品表面有氣泡、銀紋等。而且制品的力學(xué)性能也明顯下降。因此,成型前必須
進(jìn)行干燥處理。又 PA 在高溫下易被氧化而變色和降解,所以,最好采用真空干燥,但在沒(méi)有真空干燥條件下,也可采用常壓熱風(fēng)干燥。真空
干燥溫度為 85-95 ℃,時(shí)間4-6H,熱風(fēng)干燥為:溫度:90-100℃,時(shí)間8-10H,干燥后的PA 料不宜長(cháng)時(shí)間放置在空氣中(不超過(guò)1-3H)。
成型溫度
機筒溫度的選擇,以 PA 的熔點(diǎn)為主要依據,同時(shí)與注塑機的類(lèi)型、制品的形狀、、尺寸有關(guān)。一般在 220-320 ℃, PA6:220-300℃; PA
66:260-320℃,因PA 的加工溫度較窄,故機筒溫度必須嚴格控制,以免熔料降解而使制品變壞。
機筒溫度的設置對塑料的塑化和熔膠的快慢影響較大,機筒的中段溫度要高于熔點(diǎn) 20--40 ℃、低于分解溫度 20-30℃,前段溫度比中段溫度
低5-10℃,后段(加料段)溫度比中段溫度低20-50℃;加料口處冷卻必須有效;如果中段溫度太低,螺桿轉速過(guò)快,可能會(huì )出現卡※現象,
后段溫度過(guò)高,會(huì )影響輸送能力,螺桿吃料慢,影響生產(chǎn)效率。