PA6、PA66、PA12、PA1010的注塑工藝要點
發(fā)布時間：2023-08-04 10:47:04 0
PA6的化學(xué)物理特性和PA66很相似，然而，它的熔點較低，而且工藝溫度范圍很寬。它的抗沖擊性和抗溶解性比PA66要好,但吸濕性也更強。因為塑件的許多品質(zhì)特性都要受到吸濕性的影響，因此使用PA6設(shè)計產(chǎn)品時要充分考慮到這一點。
為了提高PA6的機械特性，經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。玻璃就是最常見的添加劑，有時為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如EPDM和SBR等。
對于沒有添加劑的產(chǎn)品，PA6的收縮率在1%到1.5%之間。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到0.3%（但和流程相垂直的方向還要稍高一些）。成型組裝的收縮率主要受材料結(jié)晶度和吸濕性影響。實際的收縮率還和塑件設(shè)計、壁厚及其它工藝參數(shù)成函數(shù)關(guān)系。
干燥處理：由于PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特別要注意。如果材料是用防水材料包裝供應(yīng)的，則容器應(yīng)保持密閉。如果濕度大于0.2%，建議在80℃以上的熱空氣中干燥16小時。如果材料已經(jīng)在空氣中暴露超過8小時，建議進(jìn)行105℃，8小時以上的真空烘干。
熔化溫度：230~280℃，對于增強品種為250~280℃。
模具溫度：80~90℃。模具溫度很顯著地影響結(jié)晶度，而結(jié)晶度又影響著塑件的機械特性。對于結(jié)構(gòu)部件來說結(jié)晶度很重要，因此建議模具溫度為80~90℃。
對于薄壁的，流程較長的塑件也建議施用較高的模具溫度。增大模具溫度可以提高塑件的強度和剛度，但卻降低了韌性。
如果壁厚大于3mm，建議使用20~40℃的低溫模具。對于玻纖增強材料模具溫度應(yīng)大于80℃。
注射壓力：一般在750~1250bar之間（取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計）。
流道和澆口: 由于PA6的凝固時間很短，因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t （這里t為塑件厚度）。
如果使用熱流道，澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些，因為熱流道能夠幫助阻止材料過早凝固。如果用潛入式澆口，澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm。
熱風(fēng)干燥：溫度℃ 90-100 時間4小時左右
結(jié)晶性：除透明尼龍外,尼龍大都為結(jié)晶高聚物,結(jié)晶度高,制品拉伸強度、耐磨性、硬度、潤滑性等項性能有所提高，熱膨脹系數(shù)和吸水性趨于下降，但對透明度以及抗沖擊性能有所不利。模具溫度對結(jié)晶影響較大 ,模溫高結(jié)晶度高,模溫底結(jié)晶度底.
收縮率：與其他結(jié)晶塑料相似，尼龍樹脂存在收縮率較大的問題,一般尼龍的收縮同結(jié)晶關(guān)系最大,當(dāng)制品結(jié)晶度大時制品收縮也會加大 ,在成型過程中降低模具溫度\加大注射壓力\降低料溫都會減小收縮,但制品內(nèi)應(yīng)力加大易變形。PA66收縮率1.5-2%。
成型設(shè)備：尼龍成型時，主要注意防止“噴嘴的流延現(xiàn)象”，因此對尼龍料的加工一般選用自鎖式噴嘴。
1、制品的壁厚 尼龍的流長比為150-200之間，尼龍的制品壁厚不低于0.8mm，一般在1-3.2mm之間選擇，而且制品的收縮與制品的壁厚有關(guān)，壁厚越厚收縮越大。
2、排氣 尼龍樹脂的溢邊值為0.03mm左右，所以排氣孔槽應(yīng)控制在0.025以下。
3、模具溫度 制品壁薄難成型或要求結(jié)晶度高的模具加溫控制，要求制品有一定的柔韌性的一般采用冷水控溫。
料筒溫度： 因尼龍是結(jié)晶型聚合物,所以熔點明顯,尼龍類樹脂在注塑時所選擇的料筒溫度同樹脂本身的性能、設(shè)備、制品的形狀因素有關(guān)。尼龍66為260℃。由于尼龍的熱穩(wěn)定性較差，所以不宜高溫長時間在料筒中停留，以免引起物料變色發(fā)黃，同時由于尼龍的流動性較好，溫度超過其熔點后就流動迅速。
注射壓力：尼龍熔體的粘度低，流動性好，但是冷凝速度較快，在形狀復(fù)雜和壁厚較薄的制品上易出現(xiàn)不足問題，故還是需要較高的注射壓力。通常壓力過高，制品會出現(xiàn)溢邊問題；壓力過低，制品會產(chǎn)生波紋、氣泡、明顯的熔結(jié)痕或制品不足等缺陷，大多數(shù)尼龍品種的注射壓力不超過120MPA，一般在60-100MPA范圍內(nèi)選取是滿足大部分制品的要求，只要制品不出現(xiàn)氣泡、凹痕等缺陷，一般不希望采用較高的保壓壓力，以免造成制品內(nèi)應(yīng)力增加。
注射速度：對尼龍而言，注塑速度以快為益，可以防止因冷卻速度過快而造成的波紋，充模不足問題。快的注射速度對制品的性能影響并不突出。
模具溫度：模具溫度對結(jié)晶度及成型收縮率有一定的影響，高模溫結(jié)晶度高、耐磨性、硬度、彈性模量增加、吸水性下降、制品的成型收縮率增加；低模溫結(jié)晶度低、韌性好、伸長率較高。
后部240-285 中部260-300 前部 260-300
噴嘴溫度℃ 260-280 模具溫度 ℃ 20- 90
脫模劑的使用：使用少量的脫模劑有時對氣泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龍制品的脫模劑可選用硬脂酸鋅和白油等，也可以混合成糊狀使用，使用時必須量少而均勻，以免造成制品表面缺陷。
在停機時要清空螺桿,防止下次生產(chǎn)時,扭斷螺桿。
干燥處理：加工之前應(yīng)保證濕度在0.1%以下。如果材料是暴露在空氣中儲存，建議要在85℃熱空氣中干燥4~5小時。如果材料是在密閉容器中儲存，那么經(jīng)過3小時溫度平衡即可直接使用。
熔化溫度：240~300℃；對于普通特性材料不要超過310℃，對于有阻燃特性材料不要超過270℃。
模具溫度：對于未增強型材料為30~40℃，對于薄壁或大面積元件為80~90℃，對于增強型材料為90~100℃。增加溫度將增加材料的結(jié)晶度。精確地控制模具溫度對PA12來說是很重要的。
注射壓力：最大可到1000bar（建議使用低保壓壓力和高熔化溫度）。
流道和澆口：對于未加添加劑的材料，由于材料粘性較低，流道直徑應(yīng)在30mm左右。對于增強型材料要求5~8mm的大流道直徑。流道形狀應(yīng)當(dāng)全部為圓形。注入口應(yīng)盡可能的短?？梢允褂枚喾N形式的澆口。大型塑件不要使用小澆口，這是為了避免對塑件過高的壓力或過大的收縮率。澆口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潛入式澆口，建議最小的直徑為0.8mm。熱流道模具很有效，但是要求溫度控制很精確以防止材料在噴嘴處滲漏或凝固。如果使用熱流道，澆口尺寸應(yīng)當(dāng)比冷流道要小一些。
因為尼龍1010分子結(jié)構(gòu)中含有親水的酰胺基團(tuán)，極易吸濕，其平衡吸水率為0.8%~1.0%。水分對尼龍1010的物理、力學(xué)性能有顯著影響;因此，使用之前必須對原材料進(jìn)行干燥，使其含水量降至0.1%以下。干燥尼龍1010時應(yīng)防止氧化變色，因為酰胺基對氧敏感易氧化降解。干燥時最好采用真空干燥，因為此法脫水率高、干燥時間短、干燥后的粒料質(zhì)量好。干燥條件一般為真空度94.6 kPa以上，溫度90~100 ℃，干燥時間8~12h；含水量降至0.1%~0.3%。如果采用普通烘箱干操，應(yīng)將干燥溫度控制在95~105℃，并延長干燥時間，一般需要20~24h。干燥的料應(yīng)注意保存，以免再吸濕。
塑化過程：在尼龍1010進(jìn)入模腔之前應(yīng)達(dá)到規(guī)定的成型溫度，并能在規(guī)定時間內(nèi)提供足夠數(shù)量的熔融料，熔料各點溫度應(yīng)均勻一致。為達(dá)到上述要求，根據(jù)尼龍1010的特性采用螺桿式注塑機，螺桿為突變式或組合式。料筒溫度從料斗進(jìn)料處向前依次遞增。由于料筒溫度控制在熔點附近有利于制品沖擊強度的提高，并且可以避免返漏料，防止材料分解，料筒溫度一般為210~230 ℃。為降低預(yù)塑時螺桿與PA1010之間的摩擦.可以用液體石蠟作潤滑劑.用量一般為0.5~2 mL/kg;模具溫度一般為40~80℃。背壓的提高有利于壓實螺槽中的物料.驅(qū)除物料中的低分子氣體.提高塑化質(zhì)量;但是背壓的提高會增大螺桿與料筒間的漏流和逆流，使注塑機的塑化能力降低。塑化背壓一般不宜過高，否則會大大降低塑化效率，甚至?xí)a(chǎn)生過大的剪切力和剪切熱，使物料分解。因此在能滿足注塑使用要求的情況下.塑化背壓越低越好，一般取0.5~1.0MPa。
充模過程：在這個過程中要注意尼龍1010注塑成型的注射壓力和注射速度。一般注射壓力以2~5MPa為宜，注射速度選用慢速。如果注射壓力過高.注射速度過快.易形成充模紊流，不利于消除制品中的氣泡。按照模腔壓力的變化特點，注塑充模過程可分為引料入模、流動充模及冷卻定型階段。冷卻定型過程又可分為保壓補料、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻三個階段。
實現(xiàn)保壓補料必須具備一定條件。一方面應(yīng)保證有足夠的熔料，即有料可補;同時澆注系統(tǒng)不能過早凝固，使熔料有道可走.這是補料的必要條件;另一方面，注射壓力應(yīng)足夠高，保壓時間應(yīng)足夠長，這是補料得以實現(xiàn)的充分條件。
保壓時間通常由實驗確定，不能過長也不能過短。保壓時間過長，不僅延長成型周期;而且會使模腔內(nèi)的殘余壓力過大，造成脫模困難，甚至打不開模具;另外也增加能耗。最佳保壓時間應(yīng)是使開模時模腔殘余壓力為零。一般尼龍1010注塑件的成型保壓時間為4~50 s。
脫模: 尼龍1010制件在模內(nèi)冷卻至具有足夠剛度時即可脫模。脫模溫度不宜過高.一般控制在PA1010的熱變形溫度與模具溫度之間。脫模時，模腔殘余壓力應(yīng)接近于零，這由保壓時間決定。一般PA1010注塑件的成型時間為:注射時間4~20 s,保壓時間4~50 s,冷卻時間10~30s。
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