PA— 聚酰胺、也稱尼龍,是一大類酰胺型聚合物的統(tǒng)稱。常見(jiàn)的有 PA6 、 PA66 、 PA1010 。近,隨著 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(jī)械性能,韌性好、抗沖擊、耐磨、自潤(rùn)滑、阻燃、絕緣等特點(diǎn),所以被廣泛用于汽車、機(jī)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。
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(dǎo)致制品性能的各向異性,沿取向方向的強(qiáng)度優(yōu)于非取向方向,取向也有利于結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行,在模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮這個(gè)因素。
PA 的性能? 物理性能
無(wú)味、不霉?fàn)€、外觀為半透明或透明,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(lán)色上端呈黃色。
? 機(jī)械性能
剛韌性好,耐反復(fù)沖擊震動(dòng),使用溫度為 – 40-100 ℃,耐摩擦、 耐磨耗、自潤(rùn)滑,但抗蠕變性差,尺寸穩(wěn)定性較差,可以通過(guò)加入玻璃纖維增強(qiáng)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(jī)溶劑很少,乃化學(xué)性能良好, PA 的有機(jī)溶劑是甲酸、酚類化合物。不同濃度的無(wú)機(jī)酸、堿、鹽均可導(dǎo)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(wěn)定性較差,高溫下易分解。熔體的冷卻速度對(duì)制品的結(jié)構(gòu)和性能有明顯的影響。成型過(guò)程伴隨結(jié)晶產(chǎn)生,收縮率大。
由于 PA 具有韌性、自潤(rùn)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(qiáng),驅(qū)動(dòng)力大,耐磨性好。因此, PA 注塑加工的塑化系統(tǒng)為:螺桿的加料段較長(zhǎng),加料段的螺槽較深,壓縮段、均化段較短,機(jī)筒加料段處拉槽,加大油馬達(dá)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(jī)筒內(nèi)也不可避免留有部分殘余壓力,如果采用開放式射嘴,開模取出制品時(shí)熔體會(huì)從射嘴處流出(即流涎現(xiàn)象),既浪費(fèi)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(shè)計(jì)
? 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(qiáng)度不夠,可以增加加強(qiáng)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(shù)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(yīng)力,可能引起開裂,要求嵌件周圍的厚度不小于嵌件金屬的直徑尺寸。
? 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,模具必須開設(shè)排氣孔或排氣槽,一般開在澆口的對(duì)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(zhǔn)備
因 PA 易吸濕,吸濕后對(duì)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,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(zhǎng)時(shí)間放置在空氣中(不超過(guò)1-3H)。
成型溫度機(jī)筒溫度的選擇,以 PA 的熔點(diǎn)為主要依據(jù),同時(shí)與注塑機(jī)的類型、制品的形狀、、尺寸有關(guān)。一般在 220-320 ℃, PA6:220-300℃; PA66:260-320℃,因PA 的加工溫度較窄,故機(jī)筒溫度必須嚴(yán)格控制,以免熔料降解而使制品變壞。
機(jī)筒溫度的設(shè)置對(duì)塑料的塑化和熔膠的快慢影響較大,機(jī)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(zhuǎn)速過(guò)快,可能會(huì)出現(xiàn)卡※現(xiàn)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。
常見(jiàn)缺陷與解決方法缺陷
缺陷 |
原因 |
解決方法 |
1 、填充不足 |
1 、注射壓力不足 |
1 、提高注射壓力 |
2 、表面無(wú)光澤 |
1 、制品密度不足 |
1 、增加熔膠量,提高注射壓力 |
3 、變色 |
? 熔料溫度過(guò)高 |
? 降低機(jī)筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、背壓 |
4 、銀紋 |
干燥不足 |
? 加強(qiáng)干燥,加長(zhǎng)干燥時(shí)間或采用真空干燥 |
5 、熔合紋 |
1 、熔料充模后冷卻快引起 |
1 、提高注射壓力 、 速度 、 機(jī)筒溫度 、 模具溫度 |
6 、翹曲 |
1 、制品冷卻不均勻 |
1 、調(diào)整模具的溫度控制,使其冷卻均勻 |
7 、收縮 、 凹陷 |
? 制品密度不足 |
1 、增加熔膠量,提高注射壓力,延長(zhǎng)注射時(shí)間 |
8 、內(nèi)部裂紋 |
1 、制品冷卻過(guò)快 |
1 、提高模具溫度,制品取出后浸入熱水或放入烘箱中緩慢冷卻 |
9 、燒焦 |
1 、排氣不良 |
1 、增加排氣孔 |
10 、脫模困難 、 頂出破裂 |
1 、模具的脫模錐度不足,表面光潔度不足 |
1 、加大脫模錐度,模具表面拋光 |
11 、下料困難或不下料 |
? 機(jī)筒溫度設(shè)置不當(dāng) |
適當(dāng)提高機(jī)筒中段溫度、降低后段溫度 |