Fröccsöntés folyamata és a PA teljesítménye

PA – A poliamid, más néven nejlon, az amid típusú polimerek nagy osztályának általános kifejezése. A leggyakoribbak a PA6, PA66 és PA1010. A közelmúltban, az IT-ipar fejlődésével, az új típusú PA46 poliamid használata meredeken megnövekedett. Az LCP (folyadékkristályos polimer) helyettesítésére használják, hogy bővítményeket állítsanak elő számítógépeken. Kiváló mechanikai tulajdonságai, szívóssága, ütésállósága, kopásállósága, önkenése, égésgátlása, szigetelése stb. miatt a PA-t széles körben használják különféle területeken, mint például autók, gépek, elektronika, műszerek, vegyipar stb., például fogaskerekek, szíjtárcsák, csapágyak, járókerekek, perselyek, tartályok, kefék, cipzárak stb.
A PA6, PA66 és PA46 mind alifás poliamidok, amelyek lineáris polimerek. Molekulaszerkezetük rendkívül poláris amidcsoportokat tartalmaz, így nagy a kristályosságuk. A PA termékek teljesítménye kristályos morfológiájuktól és kristályosságuktól függ. A feldolgozás körülményei hatással vannak a kristály morfológiájára és kristályosságára. Az eltérő feldolgozási körülmények akár 40 százalékos kristályosodási változást is eredményezhetnek a PA termékekben, lassú lehűlést, magas kristályosságot és nagyobb kristályformák képződését. A vízfelvétel a kristályosságát is befolyásolja.
Ezenkívül a PA feldolgozása során az áramlási és nyírási hatások miatt bizonyos fokú orientáció keletkezhet, ami anizotrópiához vezet a termék teljesítményében. Az orientációs irányú szilárdság jobb, mint a nem orientált irányban, és az orientáció is elősegíti a kristályosodási folyamatot. Ezt a tényezőt figyelembe kell venni a formatervezésnél.
A PA teljesítménye
Fizikai teljesítmény
Szagtalan, nem penészes, félig átlátszó vagy átlátszó megjelenésű, tejfehér vagy világossárga, sűrűsége 1.04-1.36. Égéskor különleges fehérje ízt bocsát ki, a láng kék színű, felső vége sárga.
Mechanikai tulajdonságok
Jó merevség és szívósság, ellenáll az ismétlődő ütéseknek és rezgéseknek, -40-100 fokos üzemi hőmérséklettel. Ellenáll a súrlódásnak, kopásnak és önkenésnek, de rossz a kúszásállósága és rossz a méretstabilitása. Ezt a hátrányt üvegszál-erősítés hozzáadásával vagy más anyagokkal való keveréssel lehet kiküszöbölni.
Vegyszerállóság és időjárásállóság
Kevés szerves oldószer található a PA-ban, de kémiai tulajdonságaik jók. A PA szerves oldószerei a hangyasav és a fenolvegyületek. A szervetlen savak, bázisok és sók különböző koncentrációi a PA megduzzadását, oldódását vagy hidrolizálását okozhatják. Napfénytől mentes állapotban az öregedésállósága jó, de gyorsan öregszik, elszínezi a terméket, hő-, fény- és sugárzási körülmények között csökken a teljesítménye.
Feldolgozási teljesítmény
Könnyen felszívja a nedvességet, formázás előtt meg kell szárítani.
Az olvadáspont magas, az olvadási határ szűk, és az olvadáspontok rendre PA6: 215 fok, PA66: 255 fok és PA46: 290 fok.
A PA olvadék viszkozitása magas hőmérséklet- és nyírási érzékenységgel, alacsony olvadékviszkozitással és jó folyóképességgel rendelkezik.
A PA olvadt állapotában gyenge hőstabilitású, és magas hőmérsékleten hajlamos a bomlásra.
Az olvadék hűtési sebessége jelentős hatással van a termék szerkezetére és tulajdonságaira.
Az alakítási folyamatot kristályosodás kíséri, ami nagy zsugorodási sebességet eredményez.
Alakító berendezések és formák
Fröccsöntő gépek kiválasztása
Csavar és hordó
Szívóssága, önkenése, etetési nehézségei, nagy nyírási hőtermelése, magas olvadáspontja, gyors olvadási sebessége és könnyű lebomlása miatt a PA jellemző. A csavarnak sűrített kipufogógáz-koncentrációval, erős adagolóképességgel, nagy hajtóerővel és jó kopásállósággal kell rendelkeznie. Ezért a PA fröccsöntés lágyító rendszere a következő: a csavar adagoló szakasza hosszabb, a csavarhorony az adagoló szakaszban mélyebb, a kompressziós szakasz és a homogenizálási szakasz rövidebb, és a horony az adagoló szakaszon van húzva. az olajmotor teljesítményének növelése érdekében. A csavar hatékony ellenőrző gyűrűvel van felszerelve.
Lövésfúvóka
Az olvadt állapotban lévő PA alacsony viszkozitása és jó folyékonysága miatt elkerülhetetlenül van maradék nyomás a hordóban. Nyitott fúvóka használata esetén az olvadék kifolyik a fúvókából a termék kiszedésekor a formanyitás során (azaz nyálas jelenség), ami nemcsak anyagpazarlást, hanem a normál termelést is befolyásolja. Ezért szükség van egy önzáró fúvókára, amelyet általában rugós tűszelepes fúvókaként használnak.
Termékgyártás és formatervezés
A termék teljesítményének biztosítása érdekében a falvastagságot a lehető legkisebbre kell venni. Minél vastagabb a termék, annál nagyobb a zsugorodás, és ha a szilárdság nem elégséges, akkor betonacélt lehet hozzáadni. A termék nagy zsugorodási rátával rendelkezik, és könnyen kivehető, 40 ′ -1 fokos 40 ′ kiszerelési szöggel.
Futó és kapu
Átfolyási átmérő Ф {{0}}mm, a kapu átmérője a falvastagság 2/3-3/4-e. De nem kevesebb, mint 0,8 mm. Egy kis kapu az olvadék nyírását és túlmelegedését okozhatja, ami romláshoz vezethet, és befolyásolja a termék teljesítményét.
Beszúrás
A nejlon hőtágulási együtthatója 9-10-szer nagyobb, mint az acélé és 4-5-szer nagyobb, mint az alumíniumé. A fémbetét gátolja a nejlon összehúzódását és nagy feszültséget generál, ami repedést okozhat. A betét körüli vastagság nem lehet kisebb, mint a betét fém átmérője.
Kipufogó
A PA viszkozitása alacsony, és nagynyomású befecskendezéssel gyorsan meg tudja tölteni a formát. Ha a gázt nem lehet időben kiüríteni, akkor a termék hajlamos meghibásodásra, például buborékokra és égési sérülésekre. A formának rendelkeznie kell egy kipufogónyílással vagy résszel, amely általában a kapuval szemben helyezkedik el, átmérője Ф 1.5-1mm, és a kipufogóhorony mélysége kisebb, mint 0,03 mm.
Alakítási folyamat
1. Nyersanyagok előkészítése
A PA magas nedvszívó képessége miatt hatással van a feldolgozási folyamatra, például csökkenti az olvadék viszkozitását, és a termék felületén buborékok, ezüst vonalak stb. Ráadásul a termékek mechanikai tulajdonságai is jelentősen csökkentek. Ezért a formázás előtt szárítási kezelést kell végezni. A PA hajlamos az oxidációra, elszíneződésre és lebomlásra magas hőmérsékleten, ezért a legjobb a vákuumszárítás alkalmazása. Vákuumos szárítási feltételek hiányában azonban atmoszférikus forró levegős szárítás is alkalmazható.
A vákuumszárítási hőmérséklet 85-95 fok, az idő pedig 4-6 óra. A forró levegős szárítási hőmérséklet 90-100 fok, az idő pedig 8-10 óra. A megszáradt PA anyagot nem szabad hosszú ideig a levegőn hagyni (legfeljebb 1-3 órát).
Formázási hőmérséklet
A hordó hőmérsékletének kiválasztása főként a PA olvadáspontján alapul, és a fröccsöntő gép típusától, a termék alakjától és méretétől is függ. Általában 220-320 fokon , PA6: 220-300 fokon ; PA66: 260-320 fokozat . A PA szűk feldolgozási hőmérséklete miatt a gép hengerének hőmérsékletét szigorúan ellenőrizni kell, hogy elkerüljük az olvadt anyag lebomlását és a termék károsodását.
A hordó hőmérsékletének beállítása jelentős hatással van a műanyagok lágyulására és olvadási sebességére. A hordó középső szakaszának hőmérséklete 20-40 fokkal magasabb, mint az olvadáspont, és 20-30 fokkal alacsonyabb, mint a bomlási hőmérséklet. Az elülső szakasz hőmérséklete 5-10 fokkal alacsonyabb, mint a középső szakasz hőmérséklete, és a hátsó szakasz (etetőrész) hőmérséklete 20-50 fokkal alacsonyabb, mint a középső szakasz hőmérséklete; Az adagolónyílás hűtésének hatékonynak kell lennie; Ha a középső szakasz hőmérséklete túl alacsony és a csavar sebessége túl gyors, akkor előfordulhat, hogy elakadást okoz. Ha a hátsó rész hőmérséklete túl magas, az befolyásolja a szállítóképességet, és a csavar lassan eszik, ami befolyásolja a termelés hatékonyságát.
3. Befecskendezési nyomás
A befecskendezési nyomás csekély hatással van a PA mechanikai tulajdonságaira. A fröccsöntő nyomás kiválasztása elsősorban a fröccsöntő gép típusától, a hordó hőmérsékletétől, a termék alakjától, méretétől, a forma szerkezetétől, valamint olyan tényezőktől függ, mint a fröccsöntés sebessége, befecskendezési ideje és tartási ideje.
4. Befecskendezési sebesség
A befecskendezési sebesség kiválasztása a termék falvastagságától, az olvadék hőmérsékletétől és a kapu méretétől függ. A vékonyfalú termékeknél az injektálási sebesség gyorsabb, míg a vastag falú termékeknél kisebb lehet. Ha az olvadék hőmérséklete magas, a befecskendezési sebességnek lassabbnak kell lennie. A kapu mérete kicsi, és a befecskendezési sebesség nem lehet túl gyors. Ellenkező esetben a túlzott nyírás az olvadék hőmérsékletének túl magasra emelkedését és leromlását okozhatja, ami színváltozáshoz és a termék mechanikai tulajdonságainak romlásához vezethet. Ha a befecskendezési sebesség túl gyors, az olyan hibákat is okozhat, mint például buborékok vagy elszenesedés a termékben.
Csavar sebessége
Közepes sebesség használatára alkalmas. Ha a sebesség túl gyors, a műanyag a túlzott nyírás miatt lebomlik, ami elszíneződéshez és a termék teljesítményének romlásához vezet. Ha a sebesség túl lassú, az befolyásolja az olvadt ragasztó minőségét, és a gyártási hatékonyságot is befolyásolja a hosszú olvadékragasztási idő miatt.
Ellennyomás
A termék minőségének biztosítására alapozva minél alacsonyabb az ellennyomás, annál jobb. A nagy ellennyomás az olvadék túlzott nyírását, túlmelegedését és lebomlását okozza.
A penész hőmérséklete
A magas szerszámhőmérséklet növeli a termék keménységét, sűrűségét, szakítószilárdságát és rugalmassági modulusát. A forma hőmérséklete összefügg a termék teljesítménykövetelményeivel. Vékony termékeknél, amelyek jó nyúlást és átlátszóságot igényelnek, jobb csökkenteni a forma hőmérsékletét; Ha nagy szilárdságú, jó kopásállóságú és kis deformációjú vastag termékekre van szükség, jobb, ha magasabb a formázási hőmérséklet.
A részletek a következők:
A termék vastagsága a forma hőmérséklete: kevesebb, mint 3 mm 20-40 fok, 3-6 mm 40-60 fok, 6-10 mm 60-90 fok, 10 mm-nél nagyobb A 100 fokos forma hőmérséklete jelentős hatással van a termék zsugorodási sebességére. Minél magasabb a szerszám hőmérséklete, annál nagyobb a zsugorodási sebesség, és fordítva.
Alakítási ciklus
Ez elsősorban a termék falvastagságától függ. Vékony falú termékeknél az injektálási idő, a nyomástartási idő és a hűtési idő rövidebb lehet. Vastag falú termékeknél a zsugorodási deformáció, horpadások, buborékok stb. elkerülése érdekében a befecskendezési időnek és a nyomástartási időnek megfelelően hosszabbnak kell lennie. Magas formahőmérséklet használata esetén a hűtési időnek hosszabbnak kell lennie.
A termékek utófeldolgozása
A PA molekuláris orientációja az öntési folyamat során és a kristályosodás a hűtési folyamat során bizonyos belső feszültségeket eredményez a termékben. A jövőbeni tárolás vagy használat során a termék mérete és alakja megváltozhat. Ezért hőkezelésre és párásításra van szükség.
Lágyítás
Használjon 80 foknál magasabb hőmérsékletű vagy nagy pontosságú termékeket. A termékek kibontása után olajban vagy paraffinban izzítjuk. Az izzítási hőmérséklet 10-20 fokkal magasabb, mint a használati hőmérséklet, az idő pedig 10-60 perc. (A termék vastagságától függően)
Párásító
A hosszabb ideig nedves vagy vizes oldatban használt termékeknél a formázás során a termékeket kivesszük és forrásban lévő vízbe vagy kálium-acetát vizes oldatába helyezzük 1-2 napra.
A hordó visszatartási ideje
A gyártási folyamat során, ha a ragasztó hőmérséklete 300 fok felett van, el kell kerülni, hogy az olvadék túl sokáig (20 percig) a hordóban maradjon, különben túlmelegszik és lebomlik, amitől a termék elszíneződik vagy törékennyé válik. Ha 20 percnél hosszabb ideig ideiglenes leállításra van szükség, a hordó hőmérséklete 200 fokra csökkenthető. Hosszabb idejű leállás esetén a géphenger tisztításához nagyobb viszkozitású polimert kell használni, amely HDPE-vel vagy PP-vel tisztítható.