Postopek brizganja in zmogljivost PA

PA - Poliamid, znan tudi kot najlon, je splošni izraz za velik razred polimerov amidnega tipa. Najpogostejši so PA6, PA66 in PA1010. V zadnjem času se je z razvojem IT industrije močno povečala uporaba nove vrste poliamida PA46. Uporablja se za zamenjavo LCP (polimer s tekočimi kristali) za izdelavo vtičnikov v računalnikih. Zaradi svojih odličnih mehanskih lastnosti, žilavosti, odpornosti na udarce, odpornosti proti obrabi, samomazanja, zaviranja gorenja, izolacije itd., se PA široko uporablja na različnih področjih, kot so avtomobili, stroji, elektronika, instrumenti, kemijsko inženirstvo itd., kot so zobniki, jermenice, ležaji, rotorji, puše, posode, ščetke, zadrge itd.
PA6, PA66 in PA46 so alifatski poliamidi, ki so linearni polimeri. Njihove molekularne strukture imajo izjemno polarne amidne skupine, zato imajo visoko kristaliničnost. Delovanje izdelkov PA je odvisno od njihove kristalne morfologije in kristaliničnosti. Pogoji obdelave vplivajo na kristalno morfologijo in kristaliničnost. Različni pogoji obdelave lahko povzročijo spremembo kristalizacije do 40 odstotkov v izdelkih PA, počasno ohlajanje, visoko kristaliničnost in nastanek večjih kristalnih oblik. Absorpcija vode vpliva tudi na njegovo kristaliničnost.
Poleg tega lahko med predelavo PA zaradi učinkov toka in strižnih učinkov nastane določena stopnja orientacije, kar povzroči anizotropijo v delovanju izdelka. Trdnost vzdolž orientacijske smeri je boljša od tiste v neorientacijski smeri, orientacija pa je tudi ugodna za proces kristalizacije. Ta dejavnik je treba upoštevati pri oblikovanju kalupa.
Učinkovitost PA
Fizična zmogljivost
Brez vonja, brez plesni, polprozoren ali prozoren videz, mlečno bel ali svetlo rumen, z gostoto 1.04-1.36. Pri gorenju oddaja poseben beljakovinski okus, plamen pa je modre barve z rumenim zgornjim delom.
Mehanske lastnosti
Dobra togost in žilavost, odporen na ponavljajoče se udarce in tresljaje, z delovno temperaturo -40-100 stopinj. Je odporen proti trenju, obrabi in samomazanju, vendar ima slabo odpornost proti lezenju in slabo dimenzijsko stabilnost. To pomanjkljivost je mogoče odpraviti z dodajanjem ojačitve iz steklenih vlaken ali mešanjem z drugimi materiali.
Kemična odpornost in odpornost na vremenske vplive
V PA je malo organskih topil, vendar so njihove kemijske lastnosti dobre. Organska topila v PA so mravljinčna kislina in fenolne spojine. Različne koncentracije anorganskih kislin, baz in soli lahko povzročijo nabrekanje, raztapljanje ali hidrolizacijo PA. Pod pogojem, da ni izpostavljen sončni svetlobi, je njegova odpornost proti staranju dobra, vendar se hitro stara, razbarva izdelek in njegova učinkovitost se zmanjša v pogojih vročine, svetlobe in sevanja.
Zmogljivost obdelave
Enostaven za vpijanje vlage in ga je treba pred oblikovanjem posušiti.
Tališče je visoko, meja tališča je ozka, tališča pa so PA6: 215 stopinj, PA66: 255 stopinj in PA46: 290 stopinj.
Viskoznost taline PA ima visoko temperaturno in strižno občutljivost, nizko viskoznost taline in dobro pretočnost.
PA ima slabo toplotno stabilnost v staljenem stanju in je nagnjen k razgradnji pri visokih temperaturah.
Hitrost ohlajanja taline pomembno vpliva na strukturo in lastnosti izdelka.
Proces oblikovanja spremlja kristalizacija, kar ima za posledico visoko stopnjo krčenja.
Oprema za oblikovanje in kalupi
Izbira strojev za brizganje
Vijak in sod
PA je značilen zaradi svoje žilavosti, samomazanja, težav pri dovajanju, visokega strižnega ustvarjanja toplote, visokega tališča, hitre hitrosti taljenja in enostavne razgradnje. Vijak mora imeti koncentracijo stisnjenih izpušnih plinov, močno sposobnost podajanja, veliko pogonsko silo in dobro odpornost proti obrabi. Zato je sistem plastificiranja za brizganje PA naslednji: dovajalni odsek vijaka je daljši, vijačni utor v dovajalnem delu je globlji, odsek za stiskanje in homogenizacijski odsek sta krajša, utor pa se vleče pri dovajalnem delu. cevi za povečanje moči oljnega motorja. Vijak je opremljen z učinkovitim kontrolnim obročem.
Strelna šoba
Zaradi nizke viskoznosti in dobre fluidnosti PA v staljenem stanju je v sodu neizogibno preostali tlak. Če se uporablja odprta šoba, bo talina iztekla iz šobe, ko se izdelek vzame ven med odpiranjem kalupa (tj. pojav slinjenja), kar ne samo da zapravlja materiale, ampak tudi vpliva na normalno proizvodnjo. Zato je potrebna samozaklepna šoba, ki se običajno uporablja kot šoba vzmetnega igelnega ventila.
Izdelava izdelkov in oblikovanje kalupov
Da bi zagotovili učinkovitost izdelka, mora biti debelina stene čim manjša. Debelejši kot je izdelek, večje je krčenje, in če je trdnost nezadostna, lahko dodamo armaturne palice. Izdelek ima visoko stopnjo krčenja in ga je enostavno odstraniti iz kalupa, s kotom odstranjevanja 40 ′ -1 stopinj 40 ′.
Tekač in Vrata
Premer pretoka Ф {{0}} mm, s premerom vrat 2/3-3/4 debeline stene. Vendar ne manj kot 0,8 mm. Majhna vrata lahko povzročijo striženje in pregrevanje taline, kar povzroči degradacijo in vpliva na učinkovitost izdelka.
Vstavi
Koeficient toplotnega raztezanja najlona je 9-10-krat večji kot pri jeklu in 4-5-krat večji kot pri aluminiju. Kovinski vložek ovira krčenje najlona in ustvarja veliko obremenitev, ki lahko povzroči pokanje. Debelina okrog vložka ne sme biti manjša od premera kovinskega vložka.
Izpuh
Viskoznost PA je nizka in pod visokotlačnim vbrizgavanjem lahko hitro napolni kalup. Če plina ni mogoče pravočasno izprazniti, je izdelek nagnjen k okvaram, kot so mehurčki in opekline. Kalup mora imeti izpušno luknjo ali režo, običajno nameščeno nasproti vrat, s premerom Ф 1.5-1 mm, z globino izpušnega utora manj kot 0.03 mm.
Postopek oblikovanja
1. Priprava surovin
Zaradi visoke absorpcije vlage PA vpliva na proces predelave, kot je zmanjšanje viskoznosti taline in prisotnost mehurčkov, srebrnih linij itd. na površini izdelka. Poleg tega so se mehanske lastnosti izdelkov znatno zmanjšale. Zato je treba pred oblikovanjem izvesti sušenje. PA je nagnjen k oksidaciji, razbarvanju in razgradnji pri visokih temperaturah, zato je najbolje uporabiti vakuumsko sušenje. Če pa ni pogojev vakuumskega sušenja, se lahko uporabi tudi atmosfersko sušenje z vročim zrakom.
Temperatura vakuumskega sušenja je 85-95 stopinj, čas pa 4-6 ur. Temperatura sušenja z vročim zrakom je 90-100 stopinj, čas pa 8-10 ur. Posušenega PA materiala ne smete pustiti na zraku dlje časa (ne več kot 1-3 ur).
Temperatura oblikovanja
Izbira temperature soda v glavnem temelji na tališču PA in je povezana tudi z vrsto stroja za brizganje, obliko in velikostjo izdelka. Na splošno pri 220-320 stopinjah, PA6: 220-300 stopinjah; PA66: 260-320 stopnja . Zaradi nizke temperature obdelave PA je treba temperaturo soda stroja strogo nadzorovati, da se prepreči degradacija staljenega materiala in poslabšanje izdelka.
Nastavitev temperature soda pomembno vpliva na plastifikacijo in hitrost taljenja plastike. Temperatura srednjega dela soda je 20-40 stopinj višja od tališča in 20-30 stopinj nižja od temperature razgradnje. Temperatura sprednjega dela je 5-10 stopinj nižja od temperature srednjega dela, temperatura zadnjega dela (odsek za hranjenje) pa je 20-50 stopinj nižja od temperature srednjega dela; Hlajenje na dovodni odprtini mora biti učinkovito; Če je temperatura v srednjem delu prenizka in je hitrost vijaka prehitra, lahko pride do zatikanja. Če je temperatura v zadnjem delu previsoka, bo to vplivalo na transportno zmogljivost in polž se bo počasi jedel, kar bo vplivalo na učinkovitost proizvodnje.
3. Tlak vbrizgavanja
Tlak vbrizgavanja malo vpliva na mehanske lastnosti PA. Izbira tlaka vbrizgavanja je v glavnem odvisna od vrste stroja za brizganje, temperature soda, oblike izdelka, velikosti, strukture kalupa ter dejavnikov, kot so hitrost vbrizgavanja, čas vbrizgavanja in čas zadrževanja.
4. Hitrost vbrizgavanja
Izbira hitrosti vbrizgavanja je povezana z debelino stene izdelka, temperaturo taline in velikostjo vrat. Pri izdelkih s tankimi stenami je lahko hitrost brizganja večja, pri izdelkih z debelimi stenami pa je lahko hitrost brizganja počasnejša. Če je temperatura taline visoka, mora biti hitrost vbrizgavanja počasnejša. Velikost vrat je majhna in hitrost vbrizgavanja ne sme biti prehitra. V nasprotnem primeru lahko prekomerno striženje povzroči previsoko temperaturo taline in degradacijo, kar povzroči spremembo barve in poslabšanje mehanskih lastnosti izdelka. Če je hitrost vbrizgavanja prehitra, lahko povzroči tudi napake, kot so mehurčki in zoglenitev v izdelku.
Hitrost vijaka
Primerna je uporaba srednje hitrosti. Če je hitrost prehitra, se bo plastika razgradila zaradi pretiranega striženja, kar bo povzročilo razbarvanje in poslabšanje delovanja izdelka. Če je hitrost prenizka, bo to vplivalo na kakovost talilnega lepila in vplivalo tudi na učinkovitost proizvodnje zaradi dolgega časa talilnega lepila.
Povratni pritisk
Glede na predpostavko zagotavljanja kakovosti izdelka, nižji kot je protitlak, tem bolje. Visok protitlak bo povzročil čezmerno striženje taline ter pregrevanje in degradacijo.
Temperatura plesni
Visoka temperatura kalupa poveča trdoto, gostoto, natezno trdnost in modul elastičnosti izdelka. Temperatura kalupa je povezana z zahtevami glede učinkovitosti izdelka. Za tanke izdelke, ki zahtevajo dober raztezek in prosojnost, je bolje znižati temperaturo kalupa; Če so potrebni debeli izdelki z visoko trdnostjo, dobro odpornostjo proti obrabi in majhnimi deformacijami, je bolje imeti višjo temperaturo kalupa.
Podrobnosti so naslednje:
Temperatura kalupa za debelino izdelka: manj kot 3 mm 20-40 stopinj, 3-6 mm 40-60 stopinj, 6-10 mm 60-90 stopinj, več kot 10 mm 100 stopinjska temperatura kalupa ima pomemben vpliv na stopnjo krčenja izdelka. Višja kot je temperatura kalupa, večja je stopnja krčenja in obratno.
Cikel oblikovanja
Odvisno je predvsem od debeline stene izdelka. Pri izdelkih s tankimi stenami so lahko čas vbrizgavanja, čas zadrževanja tlaka in čas ohlajanja krajši. Za izdelke z debelimi stenami, da preprečite deformacije zaradi krčenja, vdolbine, mehurčke itd., morata biti čas vbrizgavanja in čas zadrževanja tlaka ustrezno daljši. Pri uporabi visoke temperature kalupa mora biti čas hlajenja daljši.
Naknadna obdelava izdelkov
Molekularna orientacija PA med procesom oblikovanja in kristalizacija med procesom hlajenja povzročata določene notranje napetosti v izdelku. Med prihodnjim shranjevanjem ali uporabo se lahko velikost in oblika izdelka spremenita. Zato sta potrebna žarjenje in vlaženje.
Žarjenje
Uporabljajte izdelke s temperaturo, višjo od 80 stopinj, ali visoke zahteve glede natančnosti. Izdelke po odstranitvi iz kalupa žarimo v olju ali parafinu. Temperatura žarjenja je 10-20 stopinj višja od temperature uporabe, čas pa 10-60 minut. (Odvisno od debeline izdelka)
Vlaženje
Pri izdelkih, ki so bili dolgo časa uporabljeni v vlažnih ali vodnih raztopinah, se med postopkom oblikovanja izdelki vzamejo ven in za 1-2 dni postavijo v vrelo vodo ali vodno raztopino kalijevega acetata.
Čas zadrževanja cevi
Med proizvodnim procesom, če je temperatura lepila nad 300 stopinj, je treba preprečiti, da bi talina predolgo ostala v sodu (20 minut), sicer se bo pregrela in razpadla, kar bo povzročilo razbarvanje ali krhkost izdelka. Če je potrebna začasna zaustavitev za več kot 20 minut, se lahko temperatura soda zniža na 200 stopinj. Pri dolgotrajni zaustavitvi je potrebno za čiščenje cevi stroja uporabiti polimer z večjo viskoznostjo, ki ga lahko čistimo s HDPE ali PP.