Διαδικασία χύτευσης με έγχυση και απόδοση του PA

PA - Το πολυαμίδιο, επίσης γνωστό ως νάιλον, είναι ένας γενικός όρος για μια μεγάλη κατηγορία πολυμερών τύπου αμιδίου. Τα πιο συνηθισμένα είναι τα PA6, PA66 και PA1010. Πρόσφατα, με την ανάπτυξη της βιομηχανίας πληροφορικής, η χρήση ενός νέου τύπου πολυαμιδίου PA46 έχει αυξηθεί απότομα. Χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση του LCP (πολυμερές υγρών κρυστάλλων) για την παραγωγή προσθηκών σε υπολογιστές. Λόγω των εξαιρετικών μηχανικών ιδιοτήτων, της σκληρότητας, της αντοχής στην κρούση, της αντοχής στη φθορά, της αυτολίπανσης, της επιβράδυνσης φλόγας, της μόνωσης κ.λπ., το PA χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τομείς όπως αυτοκίνητα, μηχανήματα, ηλεκτρονικά, όργανα, χημική μηχανική κ.λπ. όπως γρανάζια, τροχαλίες, ρουλεμάν, φτερωτές, δακτύλιοι, δοχεία, βούρτσες, φερμουάρ κ.λπ.
Τα PA6, PA66 και PA46 είναι όλα αλειφατικά πολυαμίδια, τα οποία είναι γραμμικά πολυμερή. Οι μοριακές τους δομές έχουν εξαιρετικά πολικές αμιδικές ομάδες, επομένως έχουν υψηλή κρυσταλλικότητα. Η απόδοση των προϊόντων PA εξαρτάται από την κρυσταλλική μορφολογία και την κρυσταλλικότητα τους. Οι συνθήκες επεξεργασίας έχουν αντίκτυπο στη μορφολογία και την κρυσταλλικότητα των κρυστάλλων. Διαφορετικές συνθήκες επεξεργασίας μπορούν να οδηγήσουν σε αλλαγή κρυστάλλωσης έως και 40 τοις εκατό στα προϊόντα PA, αργή ψύξη, υψηλή κρυσταλλικότητα και σχηματισμό μεγαλύτερων κρυσταλλικών μορφών. Η απορρόφηση του νερού επηρεάζει επίσης την κρυσταλλικότητα του.
Επιπλέον, κατά την επεξεργασία του PA, λόγω των φαινομένων ροής και διάτμησης, μπορεί να δημιουργηθεί ένας ορισμένος βαθμός προσανατολισμού, οδηγώντας σε ανισοτροπία στην απόδοση του προϊόντος. Η αντοχή κατά μήκος της κατεύθυνσης προσανατολισμού είναι καλύτερη από εκείνη στην κατεύθυνση μη προσανατολισμού και ο προσανατολισμός είναι επίσης ευνοϊκός για τη διαδικασία κρυστάλλωσης. Αυτός ο παράγοντας πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στον σχεδιασμό του καλουπιού.
Απόδοση της ΠΑ
Φυσική απόδοση
Άοσμο, μη μουχλιασμένο, ημιδιαφανές ή διαφανές στην όψη, γαλακτώδες λευκό ή ανοιχτό κίτρινο, με πυκνότητα 1.04-1.36. Όταν καίγεται, εκπέμπει μια ειδική πρωτεϊνική γεύση και η φλόγα είναι μπλε με κίτρινο επάνω άκρο.
Μηχανικές ιδιότητες
Καλή ακαμψία και σκληρότητα, ανθεκτική σε επαναλαμβανόμενες κρούσεις και κραδασμούς, με θερμοκρασία λειτουργίας -40-100 βαθμού . Είναι ανθεκτικό στην τριβή, τη φθορά και την αυτολίπανση, αλλά έχει χαμηλή αντίσταση ερπυσμού και κακή σταθερότητα διαστάσεων. Αυτό το μειονέκτημα μπορεί να ξεπεραστεί με την προσθήκη ενίσχυσης από ίνες γυαλιού ή την ανάμειξη με άλλα υλικά.
Αντοχή σε χημικές και καιρικές συνθήκες
Υπάρχουν λίγοι οργανικοί διαλύτες στο PA, αλλά οι χημικές τους ιδιότητες είναι καλές. Οι οργανικοί διαλύτες στο PA είναι μυρμηκικό οξύ και φαινολικές ενώσεις. Διαφορετικές συγκεντρώσεις ανόργανων οξέων, βάσεων και αλάτων μπορεί να προκαλέσουν διόγκωση, διάλυση ή υδρόλυση του PA. Υπό την προϋπόθεση ότι δεν εκτίθεται στο ηλιακό φως, η αντοχή του στη γήρανση είναι καλή, αλλά γερνά γρήγορα, αποχρωματίζει το προϊόν και η απόδοσή του μειώνεται υπό συνθήκες θερμότητας, φωτός και ακτινοβολίας.
Επιδόσεις επεξεργασίας
Απορροφά εύκολα την υγρασία και πρέπει να στεγνώσει πριν σχηματιστεί.
Το σημείο τήξης είναι υψηλό, το όριο τήξης είναι στενό και τα σημεία τήξης είναι PA6: 215 βαθμοί, PA66: 255 βαθμοί και PA46: 290 βαθμοί, αντίστοιχα.
Το ιξώδες τήγματος PA έχει ευαισθησία σε υψηλή θερμοκρασία και ευαισθησία διάτμησης, χαμηλό ιξώδες τήγματος και καλή ρευστότητα.
Το PA έχει κακή θερμική σταθερότητα στην τετηγμένη του κατάσταση και είναι επιρρεπές σε αποσύνθεση σε υψηλές θερμοκρασίες.
Ο ρυθμός ψύξης του τήγματος έχει σημαντικό αντίκτυπο στη δομή και τις ιδιότητες του προϊόντος.
Η διαδικασία σχηματισμού συνοδεύεται από κρυστάλλωση, με αποτέλεσμα υψηλό ρυθμό συρρίκνωσης.
Εξοπλισμός διαμόρφωσης και καλούπια
Επιλογή μηχανών χύτευσης με έγχυση
Βίδα και κάννη
Λόγω της σκληρότητάς του, της αυτολίπανσης, της δυσκολίας τροφοδοσίας, της παραγωγής θερμότητας υψηλής διάτμησης, του υψηλού σημείου τήξης, της γρήγορης ταχύτητας τήξης και της εύκολης αποσύνθεσης, το PA χαρακτηρίζεται. Η βίδα απαιτείται να έχει συμπιεσμένη συγκέντρωση καυσαερίων, ισχυρή ικανότητα τροφοδοσίας, μεγάλη κινητήρια δύναμη και καλή αντοχή στη φθορά. Επομένως, το σύστημα πλαστικοποίησης για τη χύτευση με έγχυση PA είναι το εξής: το τμήμα τροφοδοσίας της βίδας είναι μακρύτερο, η αυλάκωση της βίδας στο τμήμα τροφοδοσίας είναι πιο βαθιά, το τμήμα συμπίεσης και το τμήμα ομογενοποίησης είναι μικρότερα και η αυλάκωση τραβιέται στο τμήμα τροφοδοσίας της κάννης για να αυξηθεί η ισχύς του κινητήρα λαδιού. Η βίδα είναι εξοπλισμένη με έναν αποτελεσματικό δακτύλιο ελέγχου.
Ακροφύσιο βολής
Λόγω του χαμηλού ιξώδους και της καλής ρευστότητας του PA στην τετηγμένη κατάσταση, υπάρχει αναπόφευκτα υπολειμματική πίεση μέσα στην κάννη. Εάν χρησιμοποιείται ανοιχτό ακροφύσιο, το τήγμα θα ρέει έξω από το ακροφύσιο όταν το προϊόν αφαιρεθεί κατά το άνοιγμα του καλουπιού (δηλ. φαινόμενο σιελόρροιας), το οποίο όχι μόνο σπαταλά υλικά αλλά επηρεάζει και την κανονική παραγωγή. Επομένως, χρειάζεται ένα αυτοασφαλιζόμενο ακροφύσιο, που χρησιμοποιείται συνήθως ως ακροφύσιο βαλβίδας ελατηρίου βελόνας.
Κατασκευή προϊόντων και σχεδιασμός καλουπιών
Προκειμένου να διασφαλιστεί η απόδοση του προϊόντος, το πάχος του τοιχώματος θα πρέπει να λαμβάνεται όσο το δυνατόν μικρότερο. Όσο πιο παχύ είναι το προϊόν, τόσο μεγαλύτερη είναι η συρρίκνωση και εάν η αντοχή είναι ανεπαρκής, μπορούν να προστεθούν ράβδοι οπλισμού. Το προϊόν έχει υψηλό ρυθμό συρρίκνωσης και ξεκαλουπώνεται εύκολα, με γωνία ξεκαλουπώματος 40 ′ -1 μοίρες 40 ′.
Δρομέας και Πύλη
Διάμετρος ροής Ф {{0}}mm, με διάμετρο πύλης 2/3-3/4 του πάχους του τοιχώματος. Αλλά όχι λιγότερο από 0,8 mm. Μια μικρή πύλη μπορεί να προκαλέσει διάτμηση και υπερθέρμανση του τήγματος, οδηγώντας σε υποβάθμιση και επηρεάζοντας την απόδοση του προϊόντος.
Εισάγετε
Ο συντελεστής θερμικής διαστολής του νάιλον είναι 9-10 φορές μεγαλύτερος από αυτόν του χάλυβα και 4-5 φορές μεγαλύτερος από αυτόν του αλουμινίου. Το μεταλλικό ένθετο εμποδίζει τη συστολή του νάιλον και δημιουργεί μεγάλη πίεση, η οποία μπορεί να προκαλέσει ρωγμές. Το πάχος γύρω από το ένθετο απαιτείται να μην είναι μικρότερο από τη διάμετρο του μετάλλου ένθετου.
Εξάτμιση
Το ιξώδες του PA είναι χαμηλό και υπό έγχυση υψηλής πίεσης, μπορεί να γεμίσει γρήγορα το καλούπι. Εάν το αέριο δεν μπορεί να εκκενωθεί εγκαίρως, το προϊόν είναι επιρρεπές σε ελαττώματα όπως φυσαλίδες και εγκαύματα. Το καλούπι πρέπει να έχει μια οπή ή σχισμή εξαγωγής, συνήθως τοποθετημένη απέναντι από την πύλη, με διάμετρο Ф 1.5-1mm, με βάθος αυλάκωσης εξαγωγής μικρότερο από 0,03 mm.
Διαδικασία διαμόρφωσης
1. Παρασκευή πρώτων υλών
Λόγω της υψηλής απορρόφησης υγρασίας του PA, έχει αντίκτυπο στη διαδικασία επεξεργασίας, όπως μείωση του ιξώδους του τήγματος και παρουσία φυσαλίδων, γραμμών αργύρου κ.λπ. στην επιφάνεια του προϊόντος. Επιπλέον, οι μηχανικές ιδιότητες των προϊόντων έχουν μειωθεί σημαντικά. Επομένως, η επεξεργασία ξήρανσης πρέπει να πραγματοποιείται πριν από τη χύτευση. Το PA είναι επιρρεπές σε οξείδωση, αποχρωματισμό και υποβάθμιση σε υψηλές θερμοκρασίες, επομένως είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ξήρανση υπό κενό. Ωστόσο, ελλείψει συνθηκών ξήρανσης υπό κενό, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ατμοσφαιρική ξήρανση με ζεστό αέρα.
Η θερμοκρασία στεγνώματος υπό κενό είναι 85-95 βαθμοί και ο χρόνος είναι 4-6 ώρες. Η θερμοκρασία στεγνώματος με ζεστό αέρα είναι 90-100 βαθμοί και ο χρόνος είναι 8-10 ώρες. Το αποξηραμένο υλικό PA δεν πρέπει να αφήνεται στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα (όχι πάνω από 1-3 ώρες).
Θερμοκρασία σχηματισμού
Η επιλογή της θερμοκρασίας του βαρελιού βασίζεται κυρίως στο σημείο τήξης του PA και σχετίζεται επίσης με τον τύπο της μηχανής χύτευσης με έγχυση, το σχήμα του προϊόντος και το μέγεθος. Γενικά σε 220-320 βαθμό , PA6: 220-300 βαθμός ; PA66: 260-320 βαθμός . Λόγω της στενής θερμοκρασίας επεξεργασίας του PA, η θερμοκρασία της κάννης της μηχανής πρέπει να ελέγχεται αυστηρά για να αποφευχθεί η υποβάθμιση του τηγμένου υλικού και η φθορά του προϊόντος.
Η ρύθμιση της θερμοκρασίας της κάννης έχει σημαντικό αντίκτυπο στην πλαστικοποίηση και την ταχύτητα τήξης των πλαστικών. Η θερμοκρασία του μεσαίου τμήματος της κάννης είναι 20-40 βαθμός υψηλότερη από το σημείο τήξης και 20-30 βαθμός χαμηλότερη από τη θερμοκρασία αποσύνθεσης. Η θερμοκρασία του μπροστινού τμήματος είναι 5-10 βαθμοί χαμηλότερη από τη θερμοκρασία του μεσαίου τμήματος και η θερμοκρασία του πίσω τμήματος (τμήμα τροφοδοσίας) είναι 20-50 βαθμοί χαμηλότερη από τη θερμοκρασία του μεσαίου τμήματος. Η ψύξη στη θύρα τροφοδοσίας πρέπει να είναι αποτελεσματική. Εάν η θερμοκρασία στο μεσαίο τμήμα είναι πολύ χαμηλή και η ταχύτητα της βίδας είναι πολύ γρήγορη, μπορεί να υπάρχει φαινόμενο εμπλοκής. Εάν η θερμοκρασία στο πίσω τμήμα είναι πολύ υψηλή, θα επηρεάσει την ικανότητα μεταφοράς και η βίδα θα τρώει αργά, επηρεάζοντας την απόδοση παραγωγής.
3. Πίεση έγχυσης
Η πίεση έγχυσης έχει μικρή επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες του PA. Η επιλογή της πίεσης έγχυσης εξαρτάται κυρίως από τον τύπο της μηχανής χύτευσης έγχυσης, τη θερμοκρασία του κυλίνδρου, το σχήμα του προϊόντος, το μέγεθος, τη δομή του καλουπιού, καθώς και από παράγοντες όπως η ταχύτητα έγχυσης, ο χρόνος έγχυσης και ο χρόνος συγκράτησης.
4. Ταχύτητα έγχυσης
Η επιλογή της ταχύτητας έγχυσης σχετίζεται με το πάχος του τοιχώματος του προϊόντος, τη θερμοκρασία του τήγματος και το μέγεθος της πύλης. Για προϊόντα με λεπτό τοίχωμα, η ταχύτητα έγχυσης μπορεί να είναι μεγαλύτερη, ενώ για προϊόντα με χοντρά τοιχώματα, η ταχύτητα έγχυσης μπορεί να είναι πιο αργή. Εάν η θερμοκρασία τήξης είναι υψηλή, η ταχύτητα έγχυσης πρέπει να είναι μικρότερη. Το μέγεθος της πύλης είναι μικρό και η ταχύτητα έγχυσης δεν πρέπει να είναι πολύ γρήγορη. Διαφορετικά, η υπερβολική διάτμηση μπορεί να προκαλέσει πολύ υψηλή θερμοκρασία τήξης και υποβάθμιση, οδηγώντας σε αλλαγή χρώματος και μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων του προϊόντος. Εάν η ταχύτητα έγχυσης είναι πολύ γρήγορη, μπορεί επίσης να προκαλέσει ελαττώματα όπως φυσαλίδες και απανθράκωση στο προϊόν.
Ταχύτητα βίδας
Είναι κατάλληλο για χρήση μεσαίας ταχύτητας. Εάν η ταχύτητα είναι πολύ γρήγορη, το πλαστικό θα υποβαθμιστεί λόγω υπερβολικής διάτμησης, οδηγώντας σε αποχρωματισμό και υποβάθμιση της απόδοσης του προϊόντος. Εάν η ταχύτητα είναι πολύ αργή, θα επηρεάσει την ποιότητα της κόλλας τήξης και επίσης θα επηρεάσει την απόδοση παραγωγής λόγω του μεγάλου χρόνου κόλλας τήξης.
Πίεση στην πλάτη
Με την προϋπόθεση της διασφάλισης της ποιότητας του προϊόντος, όσο χαμηλότερη είναι η αντίθλιψη, τόσο το καλύτερο. Η υψηλή αντίθλιψη θα προκαλέσει υπερβολική διάτμηση του τήγματος και υπερθέρμανση και υποβάθμιση.
Θερμοκρασία καλουπιού
Η υψηλή θερμοκρασία καλουπιού αυξάνει τη σκληρότητα, την πυκνότητα, την αντοχή σε εφελκυσμό και το μέτρο ελαστικότητας του προϊόντος. Η θερμοκρασία του καλουπιού σχετίζεται με τις απαιτήσεις απόδοσης του προϊόντος. Για λεπτά προϊόντα που απαιτούν καλή επιμήκυνση και διαφάνεια, είναι καλύτερο να χαμηλώσετε τη θερμοκρασία του καλουπιού. Εάν απαιτούνται παχιά προϊόντα με υψηλή αντοχή, καλή αντοχή στη φθορά και μικρή παραμόρφωση, είναι προτιμότερο να έχετε υψηλότερη θερμοκρασία καλουπιού.
Οι λεπτομέρειες έχουν ως εξής:
Πάχος προϊόντος θερμοκρασία καλουπιού: μικρότερη από 3 mm 20-40 βαθμός , 3-6mm 40-60 βαθμός , 6-10mm 60-90 βαθμός , μεγαλύτερη από 10 mm 100 μοίρες θερμοκρασία καλουπιού έχει σημαντική επίδραση στον ρυθμό συρρίκνωσης του προϊόντος. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του καλουπιού, τόσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός συρρίκνωσης και αντίστροφα.
Κύκλος διαμόρφωσης
Εξαρτάται κυρίως από το πάχος του τοιχώματος του προϊόντος. Για προϊόντα με λεπτό τοίχωμα, ο χρόνος έγχυσης, ο χρόνος διατήρησης της πίεσης και ο χρόνος ψύξης μπορεί να είναι μικρότεροι. Για προϊόντα με παχύ τοίχωμα, για την αποφυγή παραμόρφωσης συρρίκνωσης, βαθουλώματα, φυσαλίδες κ.λπ., ο χρόνος έγχυσης και ο χρόνος διατήρησης της πίεσης θα πρέπει να είναι αντίστοιχα μεγαλύτεροι. Όταν χρησιμοποιείτε υψηλή θερμοκρασία καλουπιού, ο χρόνος ψύξης πρέπει να είναι μεγαλύτερος.
Μεταποίηση προϊόντων
Ο μοριακός προσανατολισμός του PA κατά τη διαδικασία χύτευσης και η κρυστάλλωση κατά τη διαδικασία ψύξης έχουν ως αποτέλεσμα ορισμένες εσωτερικές τάσεις στο προϊόν. Κατά τη μελλοντική αποθήκευση ή χρήση, το μέγεθος και το σχήμα του προϊόντος ενδέχεται να αλλάξουν. Επομένως, απαιτείται επεξεργασία ανόπτησης και ύγρανσης.
Ανόπτηση
Χρησιμοποιήστε προϊόντα με θερμοκρασία μεγαλύτερη από 80 βαθμούς ή απαιτήσεις υψηλής ακρίβειας. Μετά το ξεφορμάρισμα των προϊόντων, ανόπτοντάς τα σε λάδι ή παραφίνη. Η θερμοκρασία ανόπτησης είναι 10-20 βαθμοί υψηλότερη από τη θερμοκρασία χρήσης και ο χρόνος είναι 10-60 λεπτά. (Ανάλογα με το πάχος του προϊόντος)
Υγραντικό
Για προϊόντα που έχουν χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε υγρά ή υδατικά διαλύματα, κατά τη διαδικασία χύτευσης, τα προϊόντα αφαιρούνται και τοποθετούνται σε βραστό νερό ή υδατικό διάλυμα οξικού καλίου για 1-2 ημέρες.
Χρόνος συγκράτησης βαρελιού
Κατά τη διαδικασία παραγωγής, εάν η θερμοκρασία της κόλλας είναι πάνω από 300 βαθμούς, είναι απαραίτητο να αποφευχθεί η παραμονή του τήγματος στο βαρέλι για πολύ καιρό (20 λεπτά), διαφορετικά θα υπερθερμανθεί και θα αποσυντεθεί, προκαλώντας αποχρωματισμό ή εύθραυστο του προϊόντος. Εάν απαιτείται προσωρινή διακοπή λειτουργίας για περισσότερα από 20 λεπτά, η θερμοκρασία της κάννης μπορεί να μειωθεί στους 200 βαθμούς. Όταν απενεργοποιείτε για μεγάλο χρονικό διάστημα, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα πολυμερές με υψηλότερο ιξώδες για τον καθαρισμό της κάννης του μηχανήματος, το οποίο μπορεί να καθαριστεί με HDPE ή PP.