PA用玻璃纖維(GF)增強(qiáng)改性后，其強(qiáng)度、硬度、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定性、耐蠕變性等均有很大提高。玻纖在PA樹(shù)脂基體中的分散性與粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)品性能影響很大。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，玻纖增強(qiáng)PA注射成型制品常存在各種缺陷，小編現(xiàn)對(duì)玻纖增強(qiáng)PA的注塑工藝流程及產(chǎn)生缺陷的原因和解決方法進(jìn)行分析。

 

一、玻纖增強(qiáng)尼龍注塑工藝流程

 

在塑料原材料、注塑機(jī)和模具確定之后，注塑工藝參數(shù)的選擇和控制是保證制件質(zhì)量的關(guān)鍵。完整的注塑工藝過(guò)程，按其先后順序應(yīng)包括成型前的準(zhǔn)備、注射過(guò)程、制件的后處理等。

 

1.成型前的準(zhǔn)備

 

成型前的準(zhǔn)備為使注射過(guò)程能順利進(jìn)行并保證塑料制件的質(zhì)量，在成型前應(yīng)進(jìn)行一些必要的準(zhǔn)備工作。

 

1)原料性能確認(rèn)

 

塑料原料的性能與質(zhì)量將直接影響塑料制件的質(zhì)量。

 

2)原料的預(yù)熱和干燥

 

在塑料成型加工過(guò)程中，原料中殘余的水分會(huì)汽化成水蒸氣，留存在制件的內(nèi)部或表面，形成銀絲、斑紋、氣泡、麻點(diǎn)等缺陷。而且水分及其它易揮發(fā)的低分子化合物也會(huì)在高熱、高壓的加工環(huán)境中起催化作用，使PA發(fā)生交聯(lián)或降解，影響表面質(zhì)量，也會(huì)使性能嚴(yán)重下降。常用的干燥方法主要有熱風(fēng)循環(huán)干燥、真空干燥、紅外線干燥等。

 

2.注射過(guò)程

 

注射過(guò)程一般包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模幾個(gè)步驟。

 

1)加料

 

由于注射成型是一個(gè)間歇過(guò)程，因而需定量(定容)加料，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻。

 

2)塑化

 

加入的塑料在料筒中加熱，由固體顆粒轉(zhuǎn)化成粘流態(tài)并且具有良好可塑性的過(guò)程稱為塑化。

 

3)注射

 

不論采用何種形式的注塑機(jī)，注塑過(guò)程均可分為充模、保壓、倒流等幾個(gè)階段。

 

4)澆口凍結(jié)后的冷卻

 

當(dāng)澆口系統(tǒng)的熔料已經(jīng)凍結(jié)后，繼續(xù)保壓已不再需要，因此可退回柱塞或螺桿，卸除料筒內(nèi)塑料的壓力，并加入新料，同時(shí)通入冷卻水、油或空氣等冷卻介質(zhì)，對(duì)模具進(jìn)行進(jìn)一步的冷卻，這一階段稱為澆口凍結(jié)后的冷卻。

 

5)脫模

 

制件冷卻到一定的溫度即可開(kāi)模，在推出機(jī)構(gòu)的作用下將制件推出模外。

 

3.制件后處理

 

后處理是指對(duì)注射成型所得到的制件進(jìn)行進(jìn)一步穩(wěn)定其性能或提高其性能的工藝過(guò)程，通常包括熱處理、調(diào)濕處理、后加工等。

 

二、加工中出現(xiàn)的缺陷

 

在注塑加工過(guò)程中可能由于原料處理不好、制品或模具設(shè)計(jì)不合理、操作人員沒(méi)有掌握合適的工藝操作條件或者因機(jī)械方面的原因，常常使制品產(chǎn)生很多缺陷。在生產(chǎn)玻纖增強(qiáng)PA時(shí)最容易出現(xiàn)的就是表面外觀不良，主要為玻纖外露、燒焦、料花、凹痕、銀紋、波紋、溢邊等。

 

1.玻纖外露

 

玻纖相對(duì)于PA的流動(dòng)性要差很多，而物料在模具中的流動(dòng)是以從夾層中間往前流，兩邊往外翻動(dòng)的方式流動(dòng)的，所以流動(dòng)性好的肯定是跑到前面，而流動(dòng)性不好的就會(huì)停留在模具表面。一般采取以下措施可以降低露纖的比例:

 

增加射膠速度。增加速度后，玻纖和PA雖然流動(dòng)速度不同，但相對(duì)于高速射膠而言，這個(gè)相對(duì)速度差的比例就很小了。

 

提高模具溫度。提高模具溫度就是為了減少玻纖和模具的接觸阻力，讓玻纖和PA的速度差盡量變小，并且讓物料流動(dòng)時(shí)的中間層盡量厚，兩邊的殼層盡量薄。

 

降低計(jì)量室溫度，減少溶膠量。這樣是讓PA和玻纖分離的可能性盡量降低。

 

2.燒焦

 

在填充過(guò)程中，模具型腔內(nèi)除原有空氣外，還有在成型過(guò)程中形成的揮發(fā)氣體，高速注射時(shí)氣體被壓縮產(chǎn)生高溫，易引起制件局部炭化或燒焦。引起燒焦的原因如下:

 

模具排氣不良；

 

成型溫度太高；

 

注射速度太高；

 

注塑壓力太高；

 

原料中水分含量太高。

 

生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)具體原因采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。

 

3.料花

 

料花是因?yàn)镚F成團(tuán)。如果需要得到高質(zhì)量的GF增強(qiáng)PA，建議用雙螺桿擠出機(jī)造粒，對(duì)于GF的選擇，可以選用PA專用增強(qiáng)GF，同時(shí)加入偶聯(lián)劑或增容劑，接枝類型的增容劑加入量在3%左右。還可以加入0.6%左右的硅酮系列助劑，表面效果會(huì)大大提高。

 

4.凹痕

 

引起凹痕的可能原因及其解決方法如下:

 

填充入料不足或加料量不夠，應(yīng)增加加料或打開(kāi)下料口閘板；

 

澆口位置不當(dāng)或澆口不對(duì)稱，應(yīng)根據(jù)具體情況予以調(diào)整；

 

分流道、澆口不足或太小，應(yīng)增多分流道和增大澆口尺寸；

 

制品壁厚不均勻，應(yīng)對(duì)模具進(jìn)行修改或增加注塑壓力。

 

5.玻纖銀紋

 

加入了玻纖的制件表面部分出現(xiàn)金屬亮點(diǎn)等銀紋缺陷，尤其是凸起部分料流區(qū)及流體再次會(huì)合的接合線附近。引起銀紋的原因及解決方法如下:

 

注射速度太低，應(yīng)增加注射速度，考慮用多級(jí)注射(先慢-后快)；

 

模具溫度太低，應(yīng)增加模具溫度；

 

熔料溫度太低，應(yīng)增加料筒溫度，增加螺桿背壓；

 

熔料溫度變化大，應(yīng)增加螺桿背壓，降低螺桿速度，使用較長(zhǎng)的料筒以縮短行程。

 

6.波紋

 

引起波紋的可能原因及其解決方法如下:

 

澆口小，導(dǎo)致膠料在模腔內(nèi)有噴射現(xiàn)象，應(yīng)修改澆口尺寸或降低射膠壓力；

 

流道曲折，狹窄，粗糙度差，供應(yīng)膠料不足，應(yīng)修改流道和降低其粗糙度，使膠料供應(yīng)充足；

 

制件切面厚薄不均勻，面積大，形狀復(fù)雜，應(yīng)設(shè)置制件使切面厚薄一致，或去掉制件上的突盤和凸起的線條；

 

模具冷卻系統(tǒng)不當(dāng)或模具溫度低，應(yīng)調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)或增加模具溫度；

 

熔料溫、模具或噴嘴溫度低，應(yīng)增加熔膠筒溫度和射嘴溫度；

 

注塑壓力、速度設(shè)置太小，應(yīng)增加相應(yīng)參數(shù)設(shè)定值。

 

7.溢邊

 

沿分型線的地方或模具密封面會(huì)出現(xiàn)薄薄的飛邊。在多數(shù)情況下，溢邊的產(chǎn)生是因?yàn)樵谧⑸浜捅旱倪^(guò)程中機(jī)器的合模力不夠，無(wú)法沿分型線將模具鎖緊并密封。如果模腔內(nèi)有地方壓力很高，此處模具變形就有可能造成溢模。在高的成型溫度和注射速度條件下，熔料在流道末端仍能充分流動(dòng)，如果模具沒(méi)有鎖緊就會(huì)產(chǎn)生溢邊。可采取的措施如下:

 

增加鎖模力；

 

降低注射速度，采用多級(jí)注射(快-慢)；

 

早一點(diǎn)保壓切換；

 

降低料筒溫度；

 

降低模壁溫度；

 

降低保壓壓力。

 

三、結(jié)語(yǔ)

 

工藝設(shè)計(jì)對(duì)正確設(shè)定加工工藝，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。通過(guò)合理工藝條件的選擇與控制，可以大大減少GF增強(qiáng)PA制品缺陷的產(chǎn)生。