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尼龙的成型及加工时的注意事项

来源:peek板供应商  作者:煌业塑胶
  聚酰胺纤维俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA),密度1.15g/cm3,是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称,包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。由美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明。
  根据二元胺和二元酸的碳原子数,由两种单体合成的尼龙有:46、66、610、612、613、1010、1313。根据单体所含的碳原子数命名有:尼龙4、5、6、7、8、9、11、12、13。尼龙有优良的韧性、自润滑性、耐磨性、耐化学性、气体透过性、及耐油性、无毒和容易着色等优点,所以尼龙在工业上得到广泛应用。冲击强度高(高过ABS`POM但比PC低)。热变形温度低,吸湿性大,尺寸稳定性差。最常用的PA66在尼龙材料中结构最强,PA6具有最佳的加工性能。
一、尼龙的工艺特性
  1.尼龙的流变特性:尼龙大多数为结晶性树脂,当温度超过其熔点后,其熔体粘度较小,熔体流动性极好,应防止溢边的发生。同时由于熔体冷凝速度快,应防止物料阻塞喷嘴、流道、浇口等引起制品不足现象。模具溢边值0.03,而且熔体粘度对温度和剪切力变化都比较敏感,但对温度更加敏感,降低熔体粘度先从料筒温度入手。
  2.尼龙的吸水性与干燥:尼龙的吸水性较大,潮湿的尼龙在成型过程中,表现为粘度急剧下降并混有气泡制品表面出现银丝,所得制品机械强度下降,所以加工前材料必需干燥。
  3.结晶性:除透明尼龙外,尼龙大都为结晶高聚物,结晶度高,制品拉伸强度、耐磨性、硬度、润滑性等项性能有所提高,热膨胀系数和吸水性趋于下降,但对透明度以及抗冲击性能有所不利。模具温度对结晶影响较大,模温高结晶度高,模温底结晶度低。
  4.收缩率:与其他结晶塑料相似,尼龙树脂存在收缩率较大的问题,一般尼龙的收缩同结晶关系最大,当制品结晶度大时制品收缩也会加大,在成型过程中降低模具温度加大注射压力降低料温都会减小收缩,但制品内应力加大易变形。比如PA66收缩率1.5-2%对于没有添加剂的产品,PA6的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向还要稍高一些)。
  5.成型设备:尼龙成型时,主要注意防止“喷嘴的流涎现象”,因此对尼龙料的加工一般选用自锁式喷嘴。另外最好选择塑化容量适当大些的注塑机。
  6.制品与模具:尼龙的流长比为150-200之间,尼龙的制品壁厚不低于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。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。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。流道和浇口浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度)。用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。
二、尼龙的成型工艺
  1.料筒温度:因尼龙是结晶型聚合物,所以熔点明显,尼龙类树脂在注塑时所选择的料筒温度同树脂本身的性能、设备、制品的形状因素有关。过高的料温易使胶件出现色变、质脆及银丝,而过低的料温使材料很硬可能损伤模具及螺杆。一般尼龙6的熔体温度最低为210℃,尼龙66为260℃。由于尼龙的热稳定性较差,所以不宜高温长时间在料筒中停留,以免引起物料变色发黄,同时由于尼龙的流动性较好,温度超过其熔点后就流动迅速。
  2.注射压力:尼龙溶体的粘度低,流动性好,但是冷凝速度较快,在形状复杂和壁厚较薄的制品上易出现不足问题,故还是需要较高的注射压力,尤其是加了玻纤。通常压力过高,制品会出现溢边问题;压力过低,制品会产生波纹、气泡、明显的熔结痕或制品不足等缺陷,大多数尼龙品种的注射压力不超过120MPa,一般在60-100MPa范围内选取是满足大部分制品的要求,只要制品不出现气泡、凹痕等缺陷,一般不希望采用较高的保压压力,以免造成制品内应力增加。
  3.注射速度:对尼龙而言,注塑速度以快为益,可以防止因冷却速度过慢而造成的波纹,充模不足问题。快的注射速度对制品的性能影响并不突出。
  4.模具温度:模具温度对结晶度及成型收缩率有一定的影响,高模温结晶度高、耐磨性、硬度、弹性模量增加、吸水性下降、制品的成型收缩率增加,适合厚制品;低模温结晶度低、韧性好、伸长率较高、收缩率下降,适合透明性好的薄制品。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℃。
三、尼龙加工注意事项
  1.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。
  2.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。
  3.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。
  4.在停机时要清空螺杆,防止下次生产时,扭断螺杆。
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