PA66注塑成型加工参数及建议

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    PA66聚酰胺用量最大的是注射成型制品。PA66聚酰胺注射成型过程包括原料烘干、注射成型和后处理。
    (1)PA66聚酰胺的干燥PA66聚酰胺是吸湿性强的聚合物,其吸湿性给PA66聚酰胺的加工及产品性能带来不良影响。因此,在成型前必须进行干燥,以保证其含水量在0.1% (质量分数)以下。干燥方法有常压鼓风加热干燥和真空加热干燥。
    常压鼓风干燥适用于物料含水量很少,要求不高的情况。鼓风干燥温度一般为(100±5)℃, 干燥时间一般为6~8h。干燥温度太高,会引起PA66聚酰胺的氧化裂解。干燥时间太长,会使聚酰胺氧化变黄。干燥时间太短,达不到干燥除水的目的。用一般烘箱干燥时,干燥物料的厚度不宜太厚,并需要每隔一段时间翻动物料。为了避免局部过热现象,最好采用斗式干燥机。

    对于要求含水量很低,以避免物料氧化变色者,最好采用真空干燥。工程塑料PA66聚酰胺树脂中的水分包括表面水和结晶水,表面水较易除去,而结晶水脱除的速度很慢,用常压干燥很难除去这一部分水分。 采用真空干燥,树脂中的结晶水在真空条件下较易向表面扩散,加快脱水的速度。真空干燥可采用低温干燥除水(一般为80~90℃),并无热空气进入料仓,因而可避免树脂热氧化变色问题;干燥时间为3 ~5h即可。

    (2)注射成型工艺 成型工艺通常包括注射温度、注射压力和注射时间三大要素。
    1)注射成型温度。注射成型温度包括机筒温度、喷嘴温度、模具温度。

    机筒温度设定的基本原则是分段加热,即从料斗处向喷嘴方向逐步升高,一般分为前、中、后三段控制。聚酰胺熔体的热稳定性较差,机筒温度不宜过高,一般略高于原料熔点。对于不同的原料,机筒温度应有所不同,如增强聚酰胺的加工温度应比纯聚酰胺树脂高,以增加物料的流动性,保证制品表面质量;加工阻燃类聚酰胺时,则应比纯树脂稍低些,以免阻燃剂等低分子物分解而降低阻燃效果与制品性能。
喷嘴温度单独控制,喷嘴装设加热器,这是工程塑料PA66聚酰胺加工中必须具备的条件之。喷嘴无加热器,物料很容易冷却而堵塞喷嘴。一般喷嘴温度略低于机筒后段温度,当然也不能太低,否则将导致物料在喷嘴中冷凝而堵塞喷孔,或虽能进入模腔,但会造成冷料痕。判断料温是否得当的方法是,在低压低速下对空注射观察,适宜的料温使喷出的料刚劲有力、不带泡、不卷曲、光亮、连续。

    模具温度是-一个对制品质量有很大影响的工艺参数。工程塑料PA66聚酰胺是结晶性高聚物,熔体在模腔中冷却时伴随着结晶,并产生较大的收缩。模具温度低时,结晶度低,伸长率大,韧性好;模具温度高时,结晶度高,制品的硬度大,耐磨性好,弹性模量大,吸水率低,但收缩率略有增大。模具温度的确定,应根据制品形状、壁厚来决定。对于厚壁或形状复杂的制品,应选择较高的模具温度,以防止厚壁制品产生凹陷、气泡等缺陷;对于薄壁制品,提高模具温度有利于熔体充满模腔,防止熔体过早凝固。
    2)注射压力。在注射过程中,压力急剧上升,最终达到一个峰值,这个峰值通常称为注射压力。通常在设定注射压力时,应以不出现粘模及飞边为限度。注射压力对于不同制品、不同原料是不同的。其基本原则是:对于薄壁、大面积、长流程、形状复杂的制品,宜选择较高的注射压力;对于厚壁制品,以低的注射压力为宜。
    对于PA66聚酰胺制品,选择较低的注射压力和较高的注射速率,有利于减小制品的内应力。
3)注射时间。注射时间也称保压时间,所谓保压时间是指熔体充满模腔后,对模腔施压的时间,保压时间一般按6mm厚保压lmin来估算。对于工程塑料PA66聚酰胺制品,由于熔体温度较高,保压时间太长可能引起脱模困难;相反,保压时间太短,则出现熔体退流或膨胀而导致收缩大。因此,应在试验基础上确定保压时间。

PA66加工注射工艺参数表
制品厚度/mm <3 3~6 >6
浇口直径/mm 0.75 ~制品厚度/2 0.75~3.0 3.0~4.5
浇口长度/mm 0.75 0.75~3.0 3.0~4.5
注射机类型 柱塞式 螺杆式 柱塞式 螺杆式 螺杆式
机筒温度
/℃
后部 270 ~ 280 240 ~ 280 270 ~ 280 240 ~ 280 270 ~ 290
中部 260 ~ 270 240 ~ 270 260≈280 240 ~ 280 270 ~ 280
前部 255 ~ 270 240 ~ 270 260 ~ 280 240 ~ 280 260 ~ 280
喷嘴 250 ~ 260 230 ~ 260 250 ~ 260 230 ~ 260  
模具温度/℃ 20~90 20~90 20 ~90 20 ~90 82~94
注射压力/MPa 80~ 200 60 ~ 150 80~ 200 60~ 150 105 ~210
成型周期/s 10~20 10~20 15~30 14 ~40 46
注射总周期/s 25~50 25~50 30~ 70 30~ 70 60
螺杆转速/( r/ min)   50~ 120   50~ 120  

     (3)制品后处理制品的后处理是对制品进行热处理和调湿处理,其目的是稳定制品尺寸、去除制品的内应力。冷却过快和熔体的不良流动使聚酰胺制品脱模后存在内应力。消除内应力较简便的方法是将制品浸入适当的液体中进行处理。热处理方法有油浴和水浴,热处理温度应高于制品使用温度10 ~20C。热处理时间随制品厚薄而定:厚度在3mm以下为10~ 15min;厚度3 ~6mm为15~30min;对厚的制品,处理时间应为6 ~24h。处理好的制品从热处理槽中取出时应避免风吹,让其缓慢冷却,否则,制品表面将因冷却不均匀产生新的应力。
     在湿度大的环境或水中使用的聚酰胺制品应进行调湿处理。所谓调湿处理就是将制品在相对湿度为65%的条件下放置- -段时间,使之达到所要求的平衡吸湿量的过程。常用的加热介质为热水或醋酸钾水溶液,温度为80~ 100C,处理时间一般为8 ~ 16h

2020年4月21日 11:30
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