Survevalu protsess ja PA jõudlus

PA – polüamiid, tuntud ka kui nailon, on üldnimetus suurele amiidtüüpi polümeeride klassile. Levinumad on PA6, PA66 ja PA1010. Viimasel ajal on IT-tööstuse arenguga järsult suurenenud uut tüüpi polüamiidi PA46 kasutamine. Seda kasutatakse LCP (vedelkristallpolümeer) asendamiseks arvutite pistikprogrammide tootmiseks. Suurepäraste mehaaniliste omaduste, sitkuse, löögikindluse, kulumiskindluse, isemäärimise, leegiaeglustuse, isolatsiooni jms tõttu kasutatakse PA-d laialdaselt erinevates valdkondades, nagu autod, masinad, elektroonika, instrumendid, keemiatehnika jne. nagu hammasrattad, rihmarattad, laagrid, tiivikud, puksid, mahutid, harjad, tõmblukud jne.
PA6, PA66 ja PA46 on kõik alifaatsed polüamiidid, mis on lineaarsed polümeerid. Nende molekulaarstruktuurides on äärmiselt polaarsed amiidrühmad, seega on neil kõrge kristallilisus. PA-toodete toimivus sõltub nende kristallilisest morfoloogiast ja kristallilisusest. Töötlemistingimused mõjutavad kristallide morfoloogiat ja kristallilisust. Erinevad töötlemistingimused võivad põhjustada PA-toodete kristalliseerumise muutust kuni 40%, aeglast jahutamist, kõrget kristallilisust ja suuremate kristallvormide moodustumist. Veeimavus mõjutab ka selle kristallilisust.
Lisaks võib PA töötlemise ajal voolu- ja nihkeefektide tõttu tekkida teatav orientatsioon, mis põhjustab toote jõudluse anisotroopiat. Tugevus orientatsioonisuunas on parem kui mitteorientatsioonisuunas ja orientatsioon soodustab ka kristalliseerumisprotsessi. Seda tegurit tuleks vormi kujundamisel arvesse võtta.
PA jõudlus
Füüsiline jõudlus
Lõhnatu, mittehallitav, välimuselt poolläbipaistev või läbipaistev, piimjasvalge või helekollane, tihedusega 1.04-1.36. Põlemisel eraldab see erilist valgumaitset ja leek on sinine, ülemise kollase otsaga.
Mehaanilised omadused
Hea jäikus ja sitkus, vastupidav korduvatele löökidele ja vibratsioonile, kasutustemperatuuriga -40-100 kraadi. See on vastupidav hõõrdumisele, kulumisele ja isemäärimisele, kuid sellel on halb roomamiskindlus ja halb mõõtmete stabiilsus. Seda puudust saab ületada klaaskiust tugevdamise lisamise või teiste materjalidega segamise teel.
Vastupidavus kemikaalidele ja ilmastikukindlus
PA-s on vähe orgaanilisi lahusteid, kuid nende keemilised omadused on head. PA orgaanilised lahustid on sipelghape ja fenoolsed ühendid. Anorgaaniliste hapete, aluste ja soolade erinevad kontsentratsioonid võivad põhjustada PA paisumist, lahustumist või hüdrolüüsimist. Tingimusel, et see ei puutu päikesevalguse kätte, on selle vananemiskindlus hea, kuid see vananeb kiiresti, muudab toote värvi ja selle jõudlus väheneb kuumuse, valguse ja kiirguse tingimustes.
Töötlemise jõudlus
Kergesti imab niiskust ja tuleb enne vormimist kuivatada.
Sulamistemperatuur on kõrge, sulamispiir on kitsas ja sulamistemperatuurid on vastavalt PA6: 215 kraadi, PA66: 255 kraadi ja PA46: 290 kraadi.
PA sulamisviskoossus on kõrge temperatuuri- ja nihketundlikkusega, madal sulamisviskoossus ja hea voolavus.
PA on sulas olekus halva termilise stabiilsusega ja kõrgel temperatuuril laguneb.
Sulatuse jahutuskiirusel on oluline mõju toote struktuurile ja omadustele.
Moodustumisprotsessiga kaasneb kristalliseerumine, mille tulemuseks on suur kokkutõmbumiskiirus.
Vormimisseadmed ja vormid
Survevalu masinate valik
Kruvi ja tünn
Tänu oma sitkusele, isemäärimisele, söötmisraskustele, suure nihkega soojuse tekkele, kõrgele sulamistemperatuurile, kiirele sulamiskiirusele ja hõlpsale lagunemisele on PA iseloomulik. Kruvil peab olema kokkusurutud heitgaasikontsentratsioon, tugev etteandmisvõime, suur liikumapanev jõud ja hea kulumiskindlus. Seetõttu on PA survevalu plastifitseerimissüsteem järgmine: kruvi etteandeosa on pikem, etteandeosa kruvisoon on sügavam, surveosa ja homogeniseerimissektsioon on lühemad ning soon tõmmatakse etteandeosas. tünnist, et suurendada õlimootori võimsust. Kruvi on varustatud tõhusa kontrollrõngaga.
Laskmisotsik
Tänu PA madalale viskoossusele ja heale voolavusele sulas olekus tekib tünni sees paratamatult jääkrõhk. Lahtise otsiku kasutamisel voolab toote väljavõtmisel vormi avanemise ajal (st süljeeritusnähtus) düüsist välja sula, mis mitte ainult ei raiska materjale, vaid mõjutab ka tavapärast tootmist. Seetõttu on vaja iselukustuvat otsikut, mida tavaliselt kasutatakse vedrunõela ventiili otsikuna.
Toodete valmistamine ja vormide disain
Toote toimivuse tagamiseks tuleks seina paksus võtta võimalikult väike. Mida paksem on toode, seda suurem on kokkutõmbumine ja kui tugevus on ebapiisav, võib lisada armatuurvardaid. Tootel on suur kokkutõmbumismäär ja seda on lihtne vormist lahti võtta, selle nurk on 40 ′ -1 kraadi 40 ′.
Jooksja ja värav
Voolu läbimõõt Ф {{0}}mm, värava läbimõõduga 2/3-3/4 seina paksusest. Kuid mitte vähem kui 0,8 mm. Väike värav võib põhjustada sulatise nihkumist ja ülekuumenemist, mis põhjustab toote lagunemist ja mõjutab toote jõudlust.
Sisesta
Nailoni soojuspaisumistegur on 9-10 korda suurem kui terasel ja 4-5 korda suurem kui alumiiniumil. Metallist sisetükk takistab nailoni kokkutõmbumist ja tekitab suurt pinget, mis võib põhjustada pragunemist. Paksus sisetüki ümber ei tohi olla väiksem kui sisetüki metalli läbimõõt.
heitgaas
PA viskoossus on madal ja kõrgsurve süstimisel suudab see vormi kiiresti täita. Kui gaasi ei saa õigeaegselt välja lasta, võivad tootel tekkida sellised defektid nagu mullid ja põletused. Vormil peab olema väljalaskeava või pilu, mis asub tavaliselt värava vastas, läbimõõduga Ф 1.5-1mm, väljalaskesoone sügavusega alla 0,03 mm.
Vormimisprotsess
1. Tooraine ettevalmistamine
Tänu PA suurele niiskusimavusele avaldab see mõju töötlemisprotsessile, näiteks sulamis viskoossuse vähenemine ja mullide, hõbedaste joonte jms esinemine toote pinnal. Pealegi on toodete mehaanilised omadused oluliselt vähenenud. Seetõttu tuleb enne vormimist läbi viia kuivatustöötlus. PA on kõrgel temperatuuril altid oksüdeerumisele, värvimuutusele ja lagunemisele, seega on kõige parem kasutada vaakumkuivatust. Vaakumkuivatustingimuste puudumisel võib aga kasutada ka atmosfäärikuum õhkkuivatust.
Vaakumkuivatustemperatuur on 85-95 kraadi ja aeg on 4-6 tundi. Kuuma õhu kuivatamise temperatuur on 90-100 kraadi ja aeg on 8-10 tundi. Kuivanud PA-materjali ei tohi jätta pikaks ajaks õhku (mitte üle 1-3 tunni).
Moodustumistemperatuur
Tünni temperatuuri valimine põhineb peamiselt PA sulamistemperatuuril ning on seotud ka survevalumasina tüübi, toote kuju ja suurusega. Üldiselt 220-320 kraadi juures, PA6: 220-300 kraadi juures; PA66: 260-320 kraad . PA kitsa töötlemistemperatuuri tõttu tuleb masina silindri temperatuuri rangelt kontrollida, et vältida sulamaterjali lagunemist ja toote riknemist.
Tünni temperatuuri seadistusel on oluline mõju plastide plastifitseerimisele ja sulamiskiirusele. Tünni keskmise sektsiooni temperatuur on 20-40 kraadi kõrgem kui sulamistemperatuur ja 20-30 kraadi madalam kui lagunemistemperatuur. Esiosa temperatuur on 5-10 kraadi madalam keskmise sektsiooni temperatuurist ja tagumise sektsiooni (söötmise sektsiooni) temperatuur on 20-50 kraadi madalam kui keskmise sektsiooni temperatuur; Toiteava jahutus peab olema tõhus; Kui keskmise sektsiooni temperatuur on liiga madal ja kruvi pöörlemiskiirus liiga kiire, võib esineda ummistumise nähtus. Kui tagumise sektsiooni temperatuur on liiga kõrge, mõjutab see ülekandevõimsust ja kruvi sööb aeglaselt, mõjutades tootmise efektiivsust.
3. Sissepritse rõhk
Sissepritserõhk mõjutab PA mehaanilisi omadusi vähe. Sissepritsesurve valik sõltub peamiselt survevalumasina tüübist, tünni temperatuurist, toote kujust, suurusest, vormi struktuurist, aga ka sellistest teguritest nagu süstimiskiirus, sissepritseaeg ja hoidmisaeg.
4. Sissepritse kiirus
Sissepritsekiiruse valik on seotud toote seina paksuse, sulatise temperatuuri ja värava suurusega. Õhukeseseinaliste toodete puhul võib süstimiskiirus olla suurem, paksuseinaliste toodete puhul aga aeglasem. Kui sulamistemperatuur on kõrge, peaks süstimiskiirus olema aeglasem. Värava suurus on väike ja sissepritse kiirus ei tohiks olla liiga kiire. Vastasel juhul võib liigne nihkejõud põhjustada sulamistemperatuuri liiga kõrget ja halvenemist, mis toob kaasa värvimuutuse ja toote mehaaniliste omaduste halvenemise. Kui süstimiskiirus on liiga suur, võib see põhjustada tootes defekte, nagu mullid ja söestumine.
Kruvi kiirus
Sobib kasutada keskmist kiirust. Kui kiirus on liiga suur, laguneb plast liigse nihke tõttu, mis põhjustab värvimuutust ja toote jõudluse halvenemist. Kui kiirus on liiga aeglane, mõjutab see sulava liimi kvaliteeti ja ka tootmistõhusust pika sulava liimimisaja tõttu.
Tagasisurve
Toote kvaliteedi tagamise eelduseks on, et mida madalam on vasturõhk, seda parem. Kõrge vasturõhk põhjustab sulati liigset nihkumist ning ülekuumenemist ja lagunemist.
Hallituse temperatuur
Kõrge vormitemperatuur suurendab toote kõvadust, tihedust, tõmbetugevust ja elastsusmoodulit. Vormi temperatuur on seotud toote jõudlusnõuetega. Õhukeste toodete puhul, mis nõuavad head pikenemist ja läbipaistvust, on parem vormi temperatuuri alandada; Kui on vaja suure tugevuse, hea kulumiskindluse ja väikese deformatsiooniga paksusid tooteid, on parem kasutada kõrgemat vormitemperatuuri.
Üksikasjad on järgmised:
Toote paksus vormi temperatuur: alla 3 mm 20-40 kraadi, 3-6 mm 40-60 kraadi, 6-10 mm 60-90 kraadi, üle 10 mm 100 kraadi vormi temperatuuril on märkimisväärne mõju toote kokkutõmbumiskiirusele. Mida kõrgem on vormi temperatuur, seda suurem on kokkutõmbumiskiirus ja vastupidi.
Moodustamistsükkel
See sõltub peamiselt toote seina paksusest. Õhukeseseinaliste toodete puhul võivad süstimisaeg, rõhu hoidmise aeg ja jahutusaeg olla lühemad. Paksuseinaliste toodete puhul peaksid kokkutõmbumise deformatsiooni, mõlkide, mullide jms vältimiseks süstimisaeg ja rõhu hoidmise aeg olema vastavalt pikemad. Kõrge vormitemperatuuri kasutamisel peaks jahutusaeg olema pikem.
Toodete järeltöötlus
PA molekulaarne orientatsioon vormimisprotsessi ajal ja kristalliseerumine jahutamisprotsessi ajal põhjustavad tootes teatud sisepingeid. Edaspidisel ladustamisel või kasutamisel võib toote suurus ja kuju muutuda. Seetõttu on vajalik lõõmutamine ja niisutamine.
Lõõmutamine
Kasutage tooteid, mille temperatuur on kõrgem kui 80 kraadi või kõrgete täpsusnõuetega. Pärast toodete vormimist lõõmutage need õlis või parafiinis. Lõõmutamistemperatuur on 10-20 kraadi kõrgem kui kasutustemperatuur ja aeg on 10-60 minutit. (Sõltub toote paksusest)
Niisutamine
Toodete puhul, mida on pikka aega kasutatud niisketes või vesilahustes, võetakse vormimise käigus tooted välja ja asetatakse 1-2 päevaks keevasse vette või kaaliumatsetaadi vesilahusesse.
Tünni peetusaeg
Tootmisprotsessi ajal, kui liimi temperatuur on üle 300 kraadi, tuleb vältida sulatise jäämist tünnis liiga kauaks (20 minutiks), vastasel juhul kuumeneb see üle ja laguneb, põhjustades toote värvimuutuse või hapraks muutumise. Kui ajutine seiskamine on vajalik rohkem kui 20 minutiks, saab tünni temperatuuri alandada 200 kraadini. Pikaajalisel seiskamisel on vaja masina silindri puhastamiseks kasutada suurema viskoossusega polümeeri, mida saab puhastada HDPE või PP-ga.