尼龍注塑加工工藝及其問題

1、尼龍注塑加工工藝及其問題  PA 聚酰胺、也稱尼龍，是一大類酰胺型聚合物的統(tǒng)稱。最常見的有 PA6 、 PA66 、 PA1010 。最近，隨著 I T 業(yè)的發(fā)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(chǎn)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(lǐng)域，如齒輪、滑輪、軸承、葉輪、襯套、容器、刷子、拉鏈等。    PA6 、 PA66 、 PA46 都屬脂肪族聚酰胺，是線性聚合物，其分子結(jié)構(gòu)中有極強極性的酰胺基，所以具有

2、高度的結(jié)晶能力。 PA 制品的性能依賴于其結(jié)晶形態(tài)及結(jié)晶度。而加工條件對結(jié)晶形態(tài)和結(jié)晶度有影響，加工條件不同， PA 制品的結(jié)晶變化可達 40% ，制品冷卻慢，結(jié)晶度高，且形成較大尺寸的結(jié)晶形態(tài)。吸水性對其結(jié)晶度也有影響。另外， PA 在加工過程中由于流動、剪切作用會產(chǎn)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(yōu)于非取向方向，取向也有利于結(jié)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、無味、不霉爛、外觀為半透明或透明，乳白色或淡黃色，密度 1.0

3、4-1.36 ，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(wěn)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、

4、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(tài)的熱穩(wěn)定性較差，高溫下易分解。    熔體的冷卻速度對制品的結(jié)構(gòu)和性能有明顯的影響。    成型過程伴隨結(jié)

5、晶產(chǎn)生，收縮率大。    成型設備與模具    注塑機的選用    螺桿與機筒    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(qū)動力大，耐磨性好。因此， PA 注塑加工的塑化系統(tǒng)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(huán)。    射嘴    由于 PA 在熔融

6、狀態(tài)下粘度低，流動性好，機筒內(nèi)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(xiàn)象），既浪費材料又影響正常生產(chǎn)，故需采用自鎖式射嘴，常用彈簧針閥式射嘴。    產(chǎn)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 -140。    流道與澆口    流道直徑 3-6 mm，澆口直徑為壁厚的2/3-3/

7、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。    4)嵌件    尼龍的熱膨脹系數(shù)比鋼大9-10倍，比鋁大4-5倍，金屬嵌件妨礙尼龍的收縮，產(chǎn)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(chǎn)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1.5-1mm，排氣槽深度小于0.03 mm。 成型工藝 

8、   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，最好采用真空干燥，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

9、主要依據(jù)，同時與注塑機的類型、制品的形狀、尺寸有關(guān)。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(zhuǎn)速過快，可能會出現(xiàn)卡現(xiàn)象，后段溫度過高，會影響輸送能力，螺桿吃料慢，影響生產(chǎn)效率。  尼龍注塑加工工藝及其問題（下）4）常見缺陷與解決方法缺陷<D

10、IV align=center> 缺陷原因解決方法1 、填充不足1 、注射壓力不足2 、注射速度慢3 、熔料溫度低4 、排氣不良5 、澆口過小6 、過膠圈磨損1 、提高注射壓力2 、提高注射速度3 、提高機筒溫度 ,4 、在未填滿的部位加排氣孔5 、擴大澆口尺寸或縮短澆口流道的距離6 、檢查過膠圈的磨損程度，更換2 、表面無光澤1 、制品密度不足2 、填充速度慢3 、模具溫度低4 、排氣不良1 、增加熔膠量，提高注射壓力2 、提高機筒溫度，提高注射速度3 、提高模具溫度4 、充分排氣3 、變色  熔料溫度過高  注射速度過快  澆口過小  模具排氣

11、不良  降低機筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、背壓  降低注射速度和注射壓力  擴大澆口尺寸  開設或增加排氣孔、槽4 、銀紋干燥不足  熔料溫度過高  注射速度過快  材料中有雜質(zhì)  加強干燥，加長干燥時間或采用真空干燥  降低機筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速  降低注射速度和注射壓力  檢查材料中有無雜質(zhì)  適當增加背壓5 、熔合紋1 、熔料充模后冷卻快引起2 、澆口位置開設不當1 、提高注射壓力 、 速度 、 機筒溫度 、 模具溫度2 、更改澆口位置，使熔合紋出現(xiàn)在不受負荷或不顯著的部位；開設冷料

12、井，使熔合紋處的冷料排出6 、翹曲1 、制品冷卻不均勻2 、制品壁厚不均勻3 、填充過度4 、注射速度過快1 、調(diào)整模具的溫度控制，使其冷卻均勻2 、產(chǎn)品的設計盡量使其壁厚均勻3 、降低注射壓力和保壓壓力4 、降低注射速度7 、收縮 、 凹陷  制品密度不足  熔料含有氣體  制品壁厚過厚  熱收縮大1 、增加熔膠量，提高注射壓力，延長注射時間2 、充分干燥材料3 、制品厚度不要超過 710MM4 、降低機筒溫度及模具溫度8 、內(nèi)部裂紋1 、制品冷卻過快2 、殘余應力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2 、降低注射速度，提高模具溫

13、度9 、燒焦1 、排氣不良2 、熔料溫度過高1 、增加排氣孔2 、降低機筒溫度 、 注射速度3 、加大澆口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2、 脫模頂針的位置不當或直徑過小1 、加大脫模錐度，模具表面拋光2 、增加頂針數(shù)量或加大頂針直徑3 、延長冷卻時間，降低機筒溫度 、 模具溫度11 、下料困難或不下料  機筒溫度設置不當  機筒下料口處冷卻不足  螺桿、機筒設計不當  料斗、下料口堵塞適當提高機筒中段溫度、降低后段溫度  檢查冷卻水管有無堵塞  螺桿的加料段較長、螺槽較深、該處機筒拉槽

14、0; 檢查材料中有無尺寸較長的再生料、再生料的使用比例過大。</DIV>尼龍注塑加工工藝及其問題（中） 3、注射壓力    注射壓力對PA的力學影響較小。注射壓力的選擇，主要依據(jù)注塑機的類型、機筒溫度、制品形狀、尺寸、模具結(jié)構(gòu)、還取決于注射速度、注射時間、保壓時間等因素。    4 、注射速度    注射速度的選取與制品的壁厚、熔體的溫度、澆口的大小等有關(guān)，對薄壁產(chǎn)品，注射速度可較快，而對厚壁產(chǎn)品則注射速度可較慢，熔體溫度高，注射速度注射速度要慢些，澆口尺寸小，注射速度不能太快，否則會因剪切過

15、量引起熔體溫度過高而降解，導致制品變色和力學性能下降。注射速度太快，也會使制品出現(xiàn)氣泡、燒焦等缺陷。    螺桿轉(zhuǎn)速    適宜采用中速，轉(zhuǎn)速太快會因剪切過量而使塑料降解，導致制品變色和性能下降，轉(zhuǎn)速太慢，會影響熔膠的質(zhì)量，同時也會因熔膠時間長而影響生產(chǎn)效率。    背壓    在保證制品質(zhì)量的前提下，背壓越低越好，高背壓會使熔體剪切過量而過熱降解。    模具溫度    模具溫度高，制品的硬度、密度、拉伸強度、彈性

16、模量提高。    模具溫度與制品的性能要求有關(guān)，對于要求伸長率、透明性好的薄制品，模具溫度低些較好；而要求強度高、耐磨性好、使用變形小的厚制品，則模具溫度高些好。具體如下：    制品厚度模具溫度：小于 3mm 20-40 ， 3-6mm 40-60 ， 6-10mm 60-90 ， 大于10mm 100    3）模具溫度對制品的收縮率影響很大，模溫越高，收縮率越大，反之，收縮率小。    成型周期    主要取決于制品的壁厚，對薄壁制品，注射

17、時間、保壓時間、冷卻時間都可以較短，而厚壁制品，為防止收縮變形、凹痕、氣泡等出現(xiàn)，注射時間、保壓時間相應加長，采用高模溫，冷卻時間應較長。    制品后處理    PA 在成型過程中分子取向，冷卻過程中的結(jié)晶，使制品存在一定的內(nèi)應力，在以后的儲放或使用過程中，制品的尺寸和形狀會發(fā)生變化。因此需要進行退火、調(diào)濕處理。    退火    使用溫度高于 80 或精度要求高的制品，制品脫模取出后，放于油或石蠟中退火。退火溫度高于使用溫度 10-20，時間10-60分鐘。（視制品的厚度而定）    調(diào)濕