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玻纖增強尼龍常見的注塑缺陷及解決方案

2017年07月10日 10:56來源： >>進入該公司展臺人氣：3573


　　PA用玻璃纖維(GF)增強改性后，其強度、硬度、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定性、耐蠕變性等均有很大提高。玻纖在PA樹脂基體中的分散性與粘結(jié)強度對產(chǎn)品性能影響很大。在實際生產(chǎn)過程中，玻纖增強PA注射成型制品常存在各種缺陷，小編現(xiàn)對玻纖增強PA的注塑工藝流程及產(chǎn)生缺陷的原因和解決方法進行分析。
 
　　一、玻纖增強尼龍注塑工藝流程在塑料原材料、注塑機和模具確定之后，注塑工藝參數(shù)的選擇和控制是保證制件質(zhì)量的關(guān)鍵。完整的注塑工藝過程，按其先后順序應包括成型前的準備、注射過程、制件的后處理等。
 
　　1.成型前的準備
 
　　成型前的準備為使注射過程能順利進行并保證塑料制件的質(zhì)量，在成型前應進行一些必要的準備工作。
 
　　1)原料性能確認
 
　　塑料原料的性能與質(zhì)量將直接影響塑料制件的質(zhì)量。
 
　　2)原料的預熱和干燥
 
　　在塑料成型加工過程中，原料中殘余的水分會汽化成水蒸氣，留存在制件的內(nèi)部或表面，形成銀絲、斑紋、氣泡、麻點等缺陷。而且水分及其它易揮發(fā)的低分子化合物也會在高熱、高壓的加工環(huán)境中起催化作用，使PA發(fā)生交聯(lián)或降解，影響表面質(zhì)量，也會使性能嚴重下降。常用的干燥方法主要有熱風循環(huán)干燥、真空干燥、紅外線干燥等。
 
　　2.注射過程
 
　　注射過程一般包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模幾個步驟。
 
　　1)加料
 
　　由于注射成型是一個間歇過程，因而需定量(定容)加料，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻。
 
　　2)塑化
 
　　加入的塑料在料筒中加熱，由固體顆粒轉(zhuǎn)化成粘流態(tài)并且具有良好可塑性的過程稱為塑化。
 
　　3)注射
 
　　不論采用何種形式的注塑機，注塑過程均可分為充模、保壓、倒流等幾個階段。
 
　　4)澆口凍結(jié)后的冷卻
 
　　當澆口系統(tǒng)的熔料已經(jīng)凍結(jié)后，繼續(xù)保壓已不再需要，因此可退回柱塞或螺桿，卸除料筒內(nèi)塑料的壓力，并加入新料，同時通入冷卻水、油或空氣等冷卻介質(zhì)，對模具進行進一步的冷卻，這一階段稱為澆口凍結(jié)后的冷卻。
 
　　5)脫模
 
　　制件冷卻到一定的溫度即可開模，在推出機構(gòu)的作用下將制件推出模外。
 
　　3.制件后處理
 
　　后處理是指對注射成型所得到的制件進行進一步穩(wěn)定其性能或提高其性能的工藝過程，通常包括熱處理、調(diào)濕處理、后加工等。
 
　　二、加工中出現(xiàn)的缺陷
 
　　在注塑加工過程中可能由于原料處理不好、制品或模具設計不合理、操作人員沒有掌握合適的工藝操作條件或者因機械方面的原因，常常使制品產(chǎn)生很多缺陷。在生產(chǎn)玻纖增強PA時zui容易出現(xiàn)的就是表面外觀不良，主要為玻纖外露、燒焦、料花、凹痕、銀紋、波紋、溢邊等。
 
　　1.玻纖外露
 
　　玻纖相對于PA的流動性要差很多，而物料在模具中的流動是以從夾層中間往前流，兩邊往外翻動的方式流動的，所以流動性好的肯定是跑到前面，而流動性不好的就會停留在模具表面。一般采取以下措施可以降低露纖的比例:
 
　　1)增加射膠速度。增加速度后，玻纖和PA雖然流動速度不同，但相對于高速射膠而言，這個相對速度差的比例就很小了。
 
　　2)提高模具溫度。提高模具溫度就是為了減少玻纖和模具的接觸阻力，讓玻纖和PA的速度差盡量變小，并且讓物料流動時的中間層盡量厚，兩邊的殼層盡量薄。
 
　　3)降低計量室溫度，減少溶膠量。這樣是讓PA和玻纖分離的可能性盡量降低。
 
　　2.燒焦
 
　　在填充過程中，模具型腔內(nèi)除原有空氣外，還有在成型過程中形成的揮發(fā)氣體，高速注射時氣體被壓縮產(chǎn)生高溫，易引起制件局部炭化或燒焦。引起燒焦的原因如下:
 
　　1)模具排氣不良;
 
　　2)成型溫度太高;
 
　　3)注射速度太高;
 
　　4)注塑壓力太高;
 
　　5)原料中水分含量太高。
 
　　生產(chǎn)中應根據(jù)具體原因采取相應的改進措施。
 
　　3.料花
 
　　料花是因為GF成團。如果需要得到高質(zhì)量的GF增強PA，建議用雙螺桿擠出機造粒，對于GF的選擇，可以選用PA增強GF，同時加入偶聯(lián)劑或增容劑，接枝類型的增容劑加入量在3%左右。還可以加入0.6%左右的硅酮系列助劑，表面效果會大大提高。
 
　　4.凹痕
 
　　引起凹痕的可能原因及其解決方法如下:
 
　　1)填充入料不足或加料量不夠，應增加加料或打開下料口閘板;
 
　　2)澆口位置不當或澆口不對稱，應根據(jù)具體情況予以調(diào)整;
 
　　3)分流道、澆口不足或太小，應增多分流道和增大澆口尺寸;
 
　　4)制品壁厚不均勻，應對模具進行修改或增加注塑壓力。
 
　　5.玻纖銀紋
 
　　加入了玻纖的制件表面部分出現(xiàn)金屬亮點等銀紋缺陷，尤其是凸起部分料流區(qū)及流體再次會合的接合線附近。引起銀紋的原因及解決方法如下:
 
　　1)注射速度太低，應增加注射速度，考慮用多級注射(先慢-后快);
 
　　2)模具溫度太低，應增加模具溫度;
 
　　3)熔料溫度太低，應增加料筒溫度，增加螺桿背壓;
 
　　4)熔料溫度變化大，應增加螺桿背壓，降低螺桿速度，使用較長的料筒以縮短行程。
 
　　6.波紋
 
　　引起波紋的可能原因及其解決方法如下:
 
　　1)澆口小，導致膠料在模腔內(nèi)有噴射現(xiàn)象，應修改澆口尺寸或降低射膠壓力;
 
　　2)流道曲折，狹窄，粗糙度差，供應膠料不足，應修改流道和降低其粗糙度，使膠料供應充足;
 
　　3)制件切面厚薄不均勻，面積大，形狀復雜，應設置制件使切面厚薄一致，或去掉制件上的突盤和凸起的線條;
 
　　4)模具冷卻系統(tǒng)不當或模具溫度低，應調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)或增加模具溫度;
 
　　5)熔料溫、模具或噴嘴溫度低，應增加熔膠筒溫度和射嘴溫度;
 
　　6)注塑壓力、速度設置太小，應增加相應參數(shù)設定值。
 
　　7.溢邊
 
　　沿分型線的地方或模具密封面會出現(xiàn)薄薄的飛邊。在多數(shù)情況下，溢邊的產(chǎn)生是因為在注射和保壓的過程中機器的合模力不夠，無法沿分型線將模具鎖緊并密封。如果模腔內(nèi)有地方壓力很高，此處模具變形就有可能造成溢模。在高的成型溫度和注射速度條件下，熔料在流道末端仍能充分流動，如果模具沒有鎖緊就會產(chǎn)生溢邊。可采取的措施如下:
 
　　1)增加鎖模力;
 
　　2)降低注射速度，采用多級注射(快-慢);
 
　　3)早一點保壓切換;
 
　　4)降低料筒溫度;
 
　　5)降低模壁溫度;
 
　　6)降低保壓壓力。
 
　　三、結(jié)語
 
　　工藝設計對正確設定加工工藝，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。通過合理工藝條件的選擇與控制，可以大大減少GF增強PA制品缺陷的產(chǎn)生。
關(guān)鍵詞：PA 模具 原料
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