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【干货】尼龙的加工成型技术攻破!

2022-04-26 13:51:36

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前言

尼龙特殊的性能使其在汽车、电子电气设备、机械结构、运动器材、纺织等方面都广泛应用。但随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化以及机械设备轻量化的进程加快,市场对尼龙的需求及性能要求逐渐加大,因而尼龙的改性便显得尤为重要。

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相关成型工艺介绍
料筒温度


因尼龙是结晶型聚合物,所以熔点显着,尼龙类树脂在注塑时所挑选的料筒温度同树脂自身的功能、设备、成品的形状因素有关。

通常的溶体温度最低为225℃,尼龙66为260℃,如尼龙在螺杆式注塑机上为210~225℃,而柱塞式注塑机则要达230~240℃,有时还要高些。由于尼龙的热稳定性较差,所以不宜高温长时间在料筒中逗留,在选择温度时,还应注意设备的不同所选择 的温度也有所不同,一般柱塞式注塑机的温度要比螺杆式注塑机高,立式或直角式注塑机要比卧式注塑机低。

避免导致物料变色发黄,也由于尼龙的流动性较好,温度超越其熔点后就流动敏捷,因此在较低温度下就能顺利充满模腔。


模具温度


模具温度对结晶度及成型缩短率有必定的影响,以PA的熔点为主要依据,同时与注塑机的类型、制品的形状、尺寸有关。

高模温结晶度高、耐磨性、硬度、弹性模量添加、吸水性降低、成品的成型缩短率添加,低模温结晶度低、耐性好、伸长率较高。

因PA的加工温度较窄,故机筒温度必须严格控制,以免熔料降解而使制品变坏机筒温度的设置对塑料的塑化和熔胶的快慢影响较大。

如果壁厚大于3mm,建议使用 20~40℃ 的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃。

制品壁薄难成型或要求结晶度高的模具加温控制,要求制品有一定的柔韧性的一般采用冷水控温。


制品的壁厚


尼龙的流长比为150-200之间,尼龙的制品壁厚不底于0.8mm,一般在1~3.2mm之间选择,而且制品的收缩与制品的壁厚有关,壁厚越厚收缩越大。


排气


尼龙树脂的溢边值为0.03mm左右,所以排气孔槽应控制在0.025以下。


流道和绕口


浇口孔径不要小于0.5*t(t为塑件厚度)。用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。



尼龙的成型过程中,降低模具温度、加大注射压力、降低料温都会在一定程度上减小尼龙的收缩率,使制品内应力加大易变形。例如PA66收缩率在1.5-2%之间,PA6的收缩率在1%到1.5%之间,在加入玻璃纤维添加剂后可以使收缩率降低到0.3%左右。

工程师告诉我们,玻纤加入量越多,尼龙树脂的成型收缩率越小。但是玻纤加多了会造成表面浮纤、相容性差等后果,一般加30%效果相对较好。下表是一份经验得到的“玻纤-成型收缩率”表:

材料类型成型收缩率(%)
无填充PA1~2.3
PA+5~15%填充0.5~1
PA+11~20%填充0.4~0.8
PA+21~45%填充0.3~0.6
PA+46%以上填充0.2~0.4



再生料的使用

最好不超过三次,以免引起制品变色或机械物理性能的急剧下降,应用量应控制在25%以下,过多会引起工艺条件的波动,再生料与新料混合必须进行干燥。

安全须知

尼龙类树脂开机时应首先开启喷嘴温度,然后在给料筒加温,当喷嘴阻塞时,切忌面对喷孔,以防料筒内的溶体因压力聚集而突然释放,发生危险。

脱模剂的使用

使用少量的脱模剂有时对气泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龙制品的脱模剂可选用硬脂酸锌和白油等,也可以混合成糊状使用,使用时必须量少而均匀,以免造成制品表面缺陷。在停机时要清空螺杆,防止下次生产时扭断螺杆。

制品成型后要进行热处理

常用方法在矿物油、甘油、液体石蜡等高沸点液体中,热处理温度应高于使用温度10-20℃,处理时间视制品壁厚而异,厚度在3mm以下为10-15分钟,厚度为3-6mm时间为15-30分钟,经热处理的制品应注意缓慢冷却至室温,以防止骤冷引起制品中应力重新生成。

制品成型后要进行调湿处理

调湿处理主要是对使用环境湿度较大的制品而进行的,其办法有两种:一沸水调湿法;二醋酸钾水溶液调湿法(醋酸钾与水的比例为1.25:1,沸点121℃)。

沸水调湿法简便只要将制品放置在湿度为65%的环境下,使其达到平衡吸湿量即可,但时间较长,而醋酸钾水溶液调湿法的处理温度为80-100醋酸钾水溶液调湿法,处理时间主要取决制品壁厚,当壁厚为:1.5mm时约2小时,3mm时约8小时,6mm时约16-18小时。

尼龙的改性主要体现在以下八个方面,可实现其复合材料的高性能化与功能化。

① 改善尼龙的吸水性,提高制品的尺寸稳定性。
② 提高尼龙的阻燃性,以适应电子、电气、通讯等行业的要求。
③ 提高尼龙的机械强度,以达到金属材料的强度,取代金属。
④ 提高尼龙的抗低温性能,增强其对耐环境应变的能力。
⑤ 提高尼龙的耐磨性,以适应耐磨要求高的场合。

⑥ 提高尼龙的抗静电性,以适应矿山及其机械应用的要求。
⑦ 提高尼龙的耐热性,以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。
⑧ 降低尼龙的成本,提高产品竞争力。

华塑传媒


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文章来自中国再生塑料网

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