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[知识分享] PA6、PA66、PA12、PA1010的注塑工艺要点

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发表于 2024-6-21 10:29:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
尼龙6注塑加工工艺





化学和物理特性

PA6的化学物理特性和PA66很相似,然而,它的熔点较低,而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响,因此使用PA6设计产品时要充分考虑到这一点。



为了提高PA6的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。



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)。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。



注塑模工艺条件

干燥处理:由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的,则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%,建议在80℃以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时,建议进行105℃,8小时以上的真空烘干。



熔化温度:230~280℃,对于增强品种为250~280℃。



模具温度:80~90℃。模具温度很显著地影响结晶度,而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要,因此建议模具温度为80~90℃。



对于薄壁的,流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但却降低了韧性。



如果壁厚大于3mm,建议使用20~40℃的低温模具。对于玻纤增强材料模具温度应大于80℃。



注射压力:一般在750~1250bar之间(取决于材料和产品设计)。



注射速度:高速(对增强型材料要稍微降低)。



流道和浇口:由于PA6的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t (这里t为塑件厚度)。



如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。




PA6注塑制品







尼龙66注塑加工工艺





尼龙66的干燥

真空干燥:温度℃ 95-105 时间6-8小时



热风干燥:温度℃ 90-100 时间4小时左右



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,模温底结晶度底.



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。PA66收缩率1.5-2%。



成型设备:尼龙成型时,主要注意防止“喷嘴的流延现象”,因此对尼龙料的加工一般选用自锁式喷嘴。



制品与模具

1、制品的壁厚尼龙的流长比为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。



2、排气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。



3、模具温度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。




尼龙66注塑制品



尼龙66的成型工艺

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。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。



注射压力:尼龙熔体的粘度低,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。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。



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快而造成的波纹,充模不足问题。快的注射速度对制品的性能影响并不突出。



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;低模温结晶度低、韧性好、伸长率较高。



尼龙66成型工艺参数

料筒温度℃

后部240-285 中部260-300 前部 260-300

喷嘴温度℃ 260-280 模具温度 ℃ 20- 90

注塑压力 MPA 60-200






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。



在停机时要清空螺杆,防止下次生产时,扭断螺杆。







PA12注塑工艺条件





干燥处理:加工之前应保证湿度在0.1%以下。如果材料是暴露在空气中储存,建议要在85℃热空气中干燥4~5小时。如果材料是在密闭容器中储存,那么经过3小时温度平衡即可直接使用。



熔化温度:240~300℃;对于普通特性材料不要超过310℃,对于有阻燃特性材料不要超过270℃。



模具温度:对于未增强型材料为30~40℃,对于薄壁或大面积元件为80~90℃,对于增强型材料为90~100℃。增加温度将增加材料的结晶度。精确地控制模具温度对PA12来说是很重要的。

注射压力:最大可到1000bar(建议使用低保压压力和高熔化温度)。

注射速度:高速(对于有玻璃添加剂的材料更好些)。

流道和浇口:对于未加添加剂的材料,由于材料粘性较低,流道直径应在30mm左右。对于增强型材料要求5~8mm的大流道直径。流道形状应当全部为圆形。注入口应尽可能的短。可以使用多种形式的浇口。大型塑件不要使用小浇口,这是为了避免对塑件过高的压力或过大的收缩率。浇口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潜入式浇口,建议最小的直径为0.8mm。热流道模具很有效,但是要求温度控制很精确以防止材料在喷嘴处渗漏或凝固。如果使用热流道,浇口尺寸应当比冷流道要小一些。
PA1010注塑工艺条件

因为尼龙1010分子结构中含有亲水的酰胺基团,极易吸湿,其平衡吸水率为0.8%~1.0%。水分对尼龙1010的物理、力学性能有显著影响;因此,使用之前必须对原材料进行干燥,使其含水量降至0.1%以下。干燥尼龙1010时应防止氧化变色,因为酰胺基对氧敏感易氧化降解。干燥时最好采用真空干燥,因为此法脱水率高、干燥时间短、干燥后的粒料质量好。干燥条件一般为真空度94.6 kPa以上,温度90~100 ℃,干燥时间8~12h;含水量降至0.1%~0.3%。如果采用普通烘箱干操,应将干燥温度控制在95~105℃,并延长干燥时间,一般需要20~24h。干燥的料应注意保存,以免再吸湿。



塑化过程:在尼龙1010进入模腔之前应达到规定的成型温度,并能在规定时间内提供足够数量的熔融料,熔料各点温度应均匀一致。为达到上述要求,根据尼龙1010的特性采用螺杆式注塑机,螺杆为突变式或组合式。料筒温度从料斗进料处向前依次递增。由于料筒温度控制在熔点附近有利于制品冲击强度的提高,并且可以避免返漏料,防止材料分解,料筒温度一般为210~230 ℃。为降低预塑时螺杆与PA1010之间的摩擦.可以用液体石蜡作润滑剂.用量一般为0.5~2 mL/kg;模具温度一般为40~80℃。背压的提高有利于压实螺槽中的物料.驱除物料中的低分子气体.提高塑化质量;但是背压的提高会增大螺杆与料筒间的漏流和逆流,使注塑机的塑化能力降低。塑化背压一般不宜过高,否则会大大降低塑化效率,甚至会产生过大的剪切力和剪切热,使物料分解。因此在能满足注塑使用要求的情况下.塑化背压越低越好,一般取0.5~1.0MPa。



充模过程:在这个过程中要注意尼龙1010注塑成型的注射压力和注射速度。一般注射压力以2~5MPa为宜,注射速度选用慢速。如果注射压力过高.注射速度过快.易形成充模紊流,不利于消除制品中的气泡。按照模腔压力的变化特点,注塑充模过程可分为引料入模、流动充模及冷却定型阶段。冷却定型过程又可分为保压补料、倒流和浇口冻结后的冷却三个阶段。




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