PA— 聚酰胺、也稱尼龍,是一大類酰胺型聚合物的統稱。常見的有 PA6 、 PA66 、 PA1010 。近,隨著 I T 業的發展,一種新型的聚酰胺 —PA46 的使用量劇增,它用于代替 LCP (液晶聚合物)生產電腦上的插件。
由于 PA 具有良好的機械性能,韌性好、抗沖擊、耐磨、自潤滑、阻燃、絕緣等特點,所以被廣泛用于汽車、機械、電子、儀表、化工等多個領域,如齒輪、滑輪、軸承、葉輪、襯套、容器、刷子、拉鏈等。
另外, PA 在加工過程中由于流動、剪切作用會產生一定程度的取向,導致制品性能的各向異性,沿取向方向的強度優于非取向方向,取向也有利于結晶過程的進行,在模具設計時要考慮這個因素。
PA 的性能? 物理性能
無味、不霉爛、外觀為半透明或透明,乳白色或淡黃色,密度 1.04-1.36 ,燃燒時放出特殊的蛋白味,火焰為藍色上端呈黃色。
? 機械性能
剛韌性好,耐反復沖擊震動,使用溫度為 – 40-100 ℃,耐摩擦、 耐磨耗、自潤滑,但抗蠕變性差,尺寸穩定性較差,可以通過加入玻璃纖維增強或與其他材料共混來克服此缺點。
? 耐化學品性能及耐候性
PA 的有機溶劑很少,乃化學性能良好, PA 的有機溶劑是甲酸、酚類化合物。不同濃度的無機酸、堿、鹽均可導致 PA 溶脹、溶解或水解。在不受陽光照射的條件下,其耐老化性能良好,但在熱作用、光照、輻射條件下老化快、制品變色、性能下降。
? 加工性能
易吸濕,成型前必須進行干燥。
熔點高,熔限窄,熔點分別為: PA6 : 215 ℃ , PA66:255℃ , PA46:290℃。PA熔體粘度具有較高的溫度敏感和剪切敏感,熔體粘度低,流動性好。
PA熔融狀態的熱穩定性較差,高溫下易分解。熔體的冷卻速度對制品的結構和性能有明顯的影響。成型過程伴隨結晶產生,收縮率大。
由于 PA 具有韌性、自潤滑性、進料困難、剪切生熱大、熔點高、熔融速度快、易分解等特點。要求螺桿具備壓縮排氣集中,吃料能力強,驅動力大,耐磨性好。因此, PA 注塑加工的塑化系統為:螺桿的加料段較長,加料段的螺槽較深,壓縮段、均化段較短,機筒加料段處拉槽,加大油馬達的功率,螺桿帶有高效的止逆環。
? 射嘴
由于 PA 在熔融狀態下粘度低,流動性好,機筒內也不可避免留有部分殘余壓力,如果采用開放式射嘴,開模取出制品時熔體會從射嘴處流出(即流涎現象),既浪費材料又影響正常生產,故需采用自鎖式射嘴,常用彈簧針閥式射嘴。
? 產品造性與模具設計
? 壁厚在保證制品性能的前提下,盡可能取小值,制品越厚,收縮越大,強度不夠,可以增加加強筋。
? 制品收縮率大,易脫模,脫模斜度為 40 ′ -1゜40′。
? 流道與澆口
流道直徑Ф 3-6 mm,澆口直徑為壁厚的2/3-3/4。但不得小于0.8mm。澆口太小會使熔體剪切過熱而降解,影響制品性能。
? 嵌件
尼龍的熱膨脹系數比鋼大9-10倍,比鋁大4-5倍,金屬嵌件妨礙尼龍的收縮,產生較大的應力,可能引起開裂,要求嵌件周圍的厚度不小于嵌件金屬的直徑尺寸。
? 排氣
PA 的粘度小,高壓注射下,充模快,如果氣體不能及時排出,制品容易產生氣泡、灼傷等缺陷,模具必須開設排氣孔或排氣槽,一般開在澆口的對面,排氣孔直徑為Ф1.5-1mm,排氣槽深度小于0.03 mm。
成型工藝1、原材料的準備
因 PA 易吸濕,吸濕后對加工過程有影響,如熔體粘度下降,制品表面有氣泡、銀紋等。而且制品的力學性能也明顯下降。因此,成型前必須進行干燥處理。又 PA 在高溫下易被氧化而變色和降解,所以,好采用真空干燥,但在沒有真空干燥條件下,也可采用常壓熱風干燥。真空干燥溫度為 85-95 ℃,時間4-6H,熱風干燥為:溫度:90-100℃,時間8-10H,干燥后的PA 料不宜長時間放置在空氣中(不超過1-3H)。
成型溫度機筒溫度的選擇,以 PA 的熔點為主要依據,同時與注塑機的類型、制品的形狀、、尺寸有關。一般在 220-320 ℃, PA6:220-300℃; PA66:260-320℃,因PA 的加工溫度較窄,故機筒溫度必須嚴格控制,以免熔料降解而使制品變壞。
機筒溫度的設置對塑料的塑化和熔膠的快慢影響較大,機筒的中段溫度要高于熔點 20--40 ℃、低于分解溫度 20-30℃,前段溫度比中段溫度低5-10℃,后段(加料段)溫度比中段溫度低20-50℃;加料口處冷卻必須有效;如果中段溫度太低,螺桿轉速過快,可能會出現卡※現象,后段溫度過高,會影響輸送能力,螺桿吃料慢,影響生產效率。
常見缺陷與解決方法缺陷
缺陷 |
原因 |
解決方法 |
1 、填充不足 |
1 、注射壓力不足 |
1 、提高注射壓力 |
2 、表面無光澤 |
1 、制品密度不足 |
1 、增加熔膠量,提高注射壓力 |
3 、變色 |
? 熔料溫度過高 |
? 降低機筒溫度、螺桿轉速、背壓 |
4 、銀紋 |
干燥不足 |
? 加強干燥,加長干燥時間或采用真空干燥 |
5 、熔合紋 |
1 、熔料充模后冷卻快引起 |
1 、提高注射壓力 、 速度 、 機筒溫度 、 模具溫度 |
6 、翹曲 |
1 、制品冷卻不均勻 |
1 、調整模具的溫度控制,使其冷卻均勻 |
7 、收縮 、 凹陷 |
? 制品密度不足 |
1 、增加熔膠量,提高注射壓力,延長注射時間 |
8 、內部裂紋 |
1 、制品冷卻過快 |
1 、提高模具溫度,制品取出后浸入熱水或放入烘箱中緩慢冷卻 |
9 、燒焦 |
1 、排氣不良 |
1 、增加排氣孔 |
10 、脫模困難 、 頂出破裂 |
1 、模具的脫模錐度不足,表面光潔度不足 |
1 、加大脫模錐度,模具表面拋光 |
11 、下料困難或不下料 |
? 機筒溫度設置不當 |
適當提高機筒中段溫度、降低后段溫度 |