產品列表
注塑知識
2022/9/20 17:55:53
目前位置：
首頁
/
注塑知識
如何提升尼龍注塑制件的質量？
聚酰胺俗稱尼龍（Nylon），英文名稱Polyamide（簡稱PA），是分子主鏈上含有重復酰胺基團—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品種多，產量大，應用廣泛，在實際生產中，如何提升尼龍注塑件的質量呢？
一、保證干燥效果
尼龍較易吸濕，如果長時間暴露在空氣下，會吸收大氣中的水分。如在注塑前吸收過量水分，其制件的外觀和力學性能都會受損。在熔點以上溫度(約254℃)時，水分子會與尼龍發生化學反應。這一化學反應稱為水解或裂解，使尼龍氧化變色，樹脂分子質量及其韌性相對減弱，流動性增大。不但帶來加工上的困難，而且會對制件性能造成損害。注塑時噴嘴流涎，制件飛邊嚴重。塑料所吸收的水分以及裂解出來的氣體，共同夾擊制件，輕則在表面形成不光潔、銀紋、斑紋、微孔、氣泡，重則發生熔體膨脹無法成型或成型后機械強度顯著下降。最后，經過這種水解裂解的尼龍，其性能完全不可還原，即使將其重新干燥，也不可能再次使用。
綜上所述，尼龍料在注塑前的干燥作業是必須認真對待的，要干燥到什么程度由成品的要求來決定，通常是0.25%以下，最好不超過0.1%，只要原料干燥的好，注塑就容易，制件就不會帶來質量上的諸多煩惱。
1、真空干燥
尼龍最好用真空干燥，因為常壓干燥的溫度條件較高，待干燥的原料仍然存在著同空氣中氧氣的接觸而發生氧化變色的可能，過分的氧化還會產生反效果，使制件發脆。
2、常壓干燥
在缺乏真空干燥設備的情況下，也只能采用常壓干燥，雖然效果較差。常壓干燥條件有許多不同提法，這里只舉出幾個。第一是60℃~70℃，料層厚20mm，烘24h~30h；第二是在90℃以下烘時不超過10h；第三是在93℃或以下，烘2h~3h，由于在空氣溫度超過93℃又連續3h以上，有可能使尼龍產生顏色變化，故必須將溫度降至79℃；第四個是將溫度升至100℃以上，甚至150℃，那是因為考慮尼龍暴露于空氣中過久或受干燥設備運轉不力所致；第五個是注塑機熱風料斗干燥，將通入料斗的熱風溫度提升到不低于100℃或更高，以使在塑料內的濕氣蒸發。再由熱風沿料斗頂部帶走。
具體執行哪一種干燥條件，視干燥效果而定。溫度過低干燥周期長，效率差；溫度過高可能造成塑料的縮聚或交聯，使加工時熔融黏度增高。真空抽濕干燥器是一種密閉式結構，在對內加熱的同時，抽取塑料散排出來的水汽，所以無須將干燥溫度特別提高，干燥的時間可以大為縮短，亦能獲得良好的抽濕效果，不至于造成顏色的變化及力學性能的降低。
干燥好的塑料如果隨便在空氣中露置，會迅速在空氣中吸收水分而使干燥效果喪失殆盡。即使在加蓋的機臺料斗內，存放的時間也不宜太長，一般雨天不超過1h，晴天限制在3h以內。
二、控制料筒溫度
尼龍熔融溫度雖然高，但當達到熔點后，其黏度遠較一般熱塑性塑料如聚苯乙烯等低很多，故成型時流動性不成問題。此外，因尼龍的流變特性使剪切速率增加時其表觀黏度下降不突出，加之熔融溫度范圍較窄，在3℃~5℃之間，所以高的料溫是順利充模的保證。
但尼龍在熔融狀態時熱穩定性較差，加工時過高的料溫和太長的受熱時間有可能導致高聚物的降解，使制件出現氣泡，強度下降。因此，料筒每段溫度都要嚴格控制，使得料粒在高熔化溫度下，受熱情況盡量合理一些，均勻一些，避免產生熔融不良和局部過熱現象。就整個成型而論，料筒溫度不宜超過300℃，料粒在料筒內加熱時間不宜超過30min。
三、改進設備部件
1、料筒內的情況
注射時雖有大量料向前推進，但螺槽內熔料的逆流和螺紋端面與斜筒內壁間的漏流也因流動性大而增大，結果不僅降低有效注射壓力和供料量，而且有時還會妨礙加料的順利進行，使螺桿打滑不能后退，所以在料筒前端一定要加裝止回圈來防止倒流。但加裝止回圈后，料溫要相應提高10℃~20℃，使壓力損失得到彌補。
2、噴嘴的情況
注射動作完成，螺桿退回后，前爐的熔料在殘余壓力下有可能會從噴嘴自行流出，即所謂“流涎現象”。流涎出來的料如果進入型腔會使制件帶冷料斑或難以充滿，如果在噴嘴抵住模具前清除，又大大增加了操作上的麻煩，經濟上也不合算。在噴嘴上設單獨調整的加熱圈是一種對噴嘴溫度控制的有效方法，但根本辦法還是換用彈簧孔閥式噴嘴一類阻流結構的噴嘴。當然這類噴嘴所用的彈簧材料一定要耐高溫，否則在高溫下會因反復受壓退火而喪失彈性作用。
四、控制模溫
尼龍對模溫的要求比一般熱塑性塑料要高得多。一般說來，高的模溫對流動有利。對復雜的制件更顯得非常重要。問題是充滿型腔后的熔體冷卻速度對尼龍制件的結構和性能有明顯的影響。主要在于它的結晶性，當它在高溫下以無定型狀態進人型腔后，結晶就開始了，結晶率的大小受制于模溫的高低和傳熱速率的快慢。當要求得到伸長率高、透明性和韌性較好的薄制件時，模溫應偏低，使結晶程度減??；當要求得到硬度高、耐磨性較好、使用時變形小的厚壁時，模溫應偏高，使結晶程度增加。尼龍對模溫要求較高，這是因為它的成型收縮率大，當它從熔融態轉變為固態時體積的收縮很大，尤以厚壁制品為甚，模溫過低會造成內部的空隙。只有模溫得到良好控制的制件尺寸才較穩定。
尼龍模具的溫控范圍20℃~90℃，最好同時兼備冷卻(如自來水)和加熱(如插入式電熱棒)裝置。
五、模具排氣
由于尼龍的熔點高，反過來它的凝固點也高，進入冷的模具的熔料隨時可因溫度降到熔點以下而凝固，妨礙充模動作的完成，所以必須采用高速注射，對薄壁制件或長流距的制件尤其是這樣。高速充模帶來一個型腔排氣問題，尼龍模具要有較充分的排氣措施。
六、退火
對于使用溫度高于80℃或精度要求嚴格的制件，成型后應在油或石蠟中退火。退火溫度應高于使用溫度10℃~20℃，時間按厚度不同約需10min~60min，退火后應緩慢冷卻。經退火熱處理后的制件，可得到較大的尼龍晶體，剛性提高。結晶完全的制件，密度變化微小，不宜變形和開裂。用驟冷法固定的制件，結晶度低，晶體微小，韌性和透明度較高。添加成核劑的尼龍，注塑時可生成結晶度大的結晶，可縮短注塑周期，制件的透明性和剛性都得到提高。
七、調濕
環境濕度變化可以改變尼龍制件的尺寸。尼龍本身收縮率較高，為了保持盡力相對穩定，可用水或水溶液對制件進行凋濕處理。辦法是將制件浸人沸水或醋酸鉀水溶液(醋酸鉀與水的比例為1.25:100，沸點121℃)中，浸泡時間隨制件最大壁厚而定，1.5mm的2h，3mm的8h，6mm的16h。調濕處理對改善塑料內的晶體結構、提高制件韌性、改善內應力分布情況也有好處，而且效果比退火處理更佳。
