Solutions for reinforcing nylon surface fiber floating and water absorption deformation

Нейлон, армаваны PA+GF, - гэта высокатрывалы тэрмаўстойлівы матэрыял, які шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільнай, электроннай і машынабудаўнічай прамысловасці. Але дзве праблемы ў рэальным вытворчасці, якія дастаўляюць інжынерам шмат галаўнога болю, - гэта адслаенне валакна на паверхні і дэфармацыя паглынання вады.

Адсыпанне валакна робіць гладкія вырабы шурпатымі. Водапаглынанне робіць дакладныя памеры адхіляцца. Сёння мы паглыбімся ў прычыны і рашэнні абедзвюх гэтых праблем.

Штанга AHD PA6 GF

Давайце паглядзім на табліцу: Дзве асноўныя праблемы і структура іх рашэння.

праблема	Болевыя кропкі	Рамка рашэння
Плавае валакно	Раз'яднанне стыку шкловалакна і смалы, аддзяленне і ўздзеянне падчас патоку	Аптымізацыя інтэрфейсу + кіраванне працэсам + дызайн формы
водапаглынанне	Амідныя сувязі гідрафільныя, пранікненне малекулы вады прыводзіць да змены памераў	Фізічнае экранаванне + гідрафобнае змешванне + масавая мадыфікацыя

Аголенне валакна: чаму шкловалакно так цяжка схаваць?

Адкрытае валакно (або адкрытае валакно) Адкрытае валакно - гэта калі валакна шкловалакна можна ўбачыць на паверхні прадукту. Гэта стварае грубыя белыя палоскі. Гэта праблема не толькі знешняга выгляду, але і можа паўплываць на наступныя працэсы, напрыклад, нанясенне пакрыцця.

Як утвараецца адкрытае валакно?

Асноўныя прычыны плавання абалоніны:

Па-першае, дрэнная сумяшчальнасць. Шкловалакно неарганічнае, нейлон арганічнае, абодва несумяшчальныя па сваёй прыродзе. Калі міжфазная сувязь недастаткова моцная, яны лёгка аддзяляюцца ў патоку.

Па-другое, змяненне ўдзельнай вагі. Смола і шкловалакно цякучасць і шчыльнасць розныя. Яны, як правіла, аддзяляюцца падчас патоку расплаву. Больш лёгкі, больш цякучы кампанент цячэ хутчэй, а больш цяжкі, менш цякучы кампанент імкнецца плаваць на паверхні.

Па-трэцяе, эфект фантана. Калі расплаў уводзіцца ў форму, пярэдняя частка расплаву закручваецца вонкі, як фантан, і выводзіць шкловалакно на паверхню. Але тэмпература сценкі формы нізкая, і шкловалакно "замарожваецца", перш чым яно будзе пакрыта смалой.

Стрыжань PA6, напоўнены шкловалакном AHD

Як вырашыць праблему плаваючага валакна?

1. Зрабіце іх «бліжэй».

Спачатку перайдзіце да інтэрфейсу. Апрацоўка злучальным сродкам: апрацуйце паверхню шкловалакна сіланавым злучальным сродкам (напрыклад, KH-550, KH-560), каб пабудаваць «мост» паміж валакном і смалой.

Дадайце сродкі сумяшчальнасці. Дадайце прышчэпкі малеінавага ангідрыду (напрыклад, POE-g-MAH, PP-g-MAH) для паляпшэння міжфазнай сувязі.

2. Засяродзіўшы ўвагу на вытворчым працэсе, мы можам зрабіць так, каб іх было немагчыма схаваць.

Параметры	Рэкамендаваны дыяпазон	Функцыя
Тэмпература ствала	270-290°C	Забяспечвае поўнае плаўленне, але пазбягае празмернага нагрэву, які прыводзіць да дэградацыі
Хуткасць ўпырску	Ад нізкай да сярэдняй хуткасці, сегментаванае кіраванне	Прадухіляе блытаніну арыентацыі валокнаў, выкліканую высакахуткасным напаўненнем формы
Тэмпература цвілі	80-120°C	Затрымлівае астуджэнне паверхні, забяспечваючы лепшае пакрыццё валакна
Час утрымання ціску	Адпаведнае пашырэнне	Кампенсуе ўсаджванне, памяншаючы ўнутранае напружанне

Нейлонавы стрыжань AHD GF PA6

Зрабіце сістэму больш гладкай. Пачынаючы з фармулёўкі.

Змазкі: унутраныя змазкі (напрыклад, стеарат цынку) памяншаюць унутранае трэнне ў расплаве, знешнія змазкі (напрыклад, сіліконавая маткавая сумесь) памяншаюць адгезію расплаву да формы.

Кантроль клятчаткі: утрыманне павінна кантралявацца як мага ніжэй за 30%. Даўжыня павінна быць ≤3 мм, каб пазбегнуць агламерацыі.

І ўсё пачынаецца з цвілі, таму пераканайцеся, што гэтыя недахопы не могуць схавацца.

Канструкцыя варот Для забеспячэння раўнамернага патоку трэба выкарыстоўваць шматкропкавыя або веерападобныя вароты.

Вентыляцыйныя каналы: дадайце вентыляцыйныя каналы глыбінёй 0,02-0,04 мм, каб прадухіліць затрымку паветра.

Паліроўка паражніны: паліроўка да люстранога пакрыцця (Ra<=0,2 мкм), каб паменшыць супраціў цячэнню.

Нейлонавы стрыжань AHD GF PA66

Водапаглынанне: чаму «нейлон ніколі не атрымлівае дастаткова вады»?

Амідныя сувязі, якія складаюць малекулы нейлону, вельмі палярныя і таму могуць лёгка паглынаць малекулы вады. Гэта ўласцівая нейлону гідрафільнасць. Хуткасць насычанага водапаглынання PA6 складае больш за 2,5%, а хуткасць змены памераў складае 0,6%-1,0%. Гэта катастрофа з дакладнымі прадуктамі, сёння яны ідэальна падыходзяць, заўтра ўбіраюць ваду, набракаюць і захрасаюць.

Як паменшыць водапаглынанне нейлону?

Фізічнае экранаванне: прадухіленне пранікнення вады

Даданне слаістай сілікатных напаўняльнікаў (такіх як монтмориллонит і атапульгіт) з'яўляецца добрым метадам. Гэтыя напаўняльнікі складаюцца як "пліткі", прымушаючы малекулы вады ісці доўгім шляхам, што значна пашырае шлях распаўсюджвання.

Шкловалакно мае аналагічны эфект - 30% шкловалакна можа паменшыць хуткасць водапаглынання PA6 на 50%-70%, прычым бесперапынныя валакна паказваюць нават лепшыя вынікі.

Гідрафобнае змешванне: прадухіленне пранікнення вады

Змешванне нейлону з адчувальнымі да вады матэрыяламі, такімі як поліпрапілен (ПП) і поліэтылен (ПЭ), падобна да дадання гідрафобных "чужакоў" да гідрафільнага нейлону. Аднак яны дрэнна змешваюцца (параметры іх растваральнасці істотна адрозніваюцца), што патрабуе трансплантатаў малеінавага ангідрыду ў якасці пасярэдніка.

Метад выбару зыходнага матэрыялу: заменіце на нейлон з эфектам «скарачэння вады».

Каэфіцыент водапаглынання PA12 складае ўсяго каля 1,5%, а каэфіцыент водапаглынання PA610 і PA46 таксама адносна нізкі. Калі цана прымальная, разбярыцеся з праблемай у крыніцы матэрыялу і пазбаўце сябе ад клопатаў пасля.

Спосаб пасля апрацоўкі: спачатку дайце яму "выпіць"

Часам спрацуе адваротнае - папярэдне апрацуйце прадукт на вадзяной лазні пры тэмпературы 80°C на працягу некаторага часу, дайце яму ўвабраць ваду і папярэдне набухнуть, стабілізуючы яго памеры перад выкарыстаннем. Гэта называецца «кандыцыянаванне», і гэта гучыць дзіўна, але гэта сапраўды працуе.

Нейлонавы стрыжань з шкловалакна AHD PA66

Праблема паглынання вады - гэта не тое, што можна вырашыць простымі зменамі.

Працэс	Ключавыя кантрольныя кропкі	Наступствы Калі не кантраляваць
Сушка сыравіны	Сушка пры 80-90°C на працягу 4-6 гадзін да вільготнасці <0,1%	Пузыры прадукту, зніжэнне трываласці 30-50%
Працэс фармавання	Больш высокая тэмпература формы (80-120°C) спрыяе ідэальнай крышталізацыі	Высокае ўнутранае напружанне, схільнасць да дэфармацыі пасля водапаглынання
Пост-апрацоўка	Адпал пры 120-150°C для зняцця стрэсу	Няўстойлівыя памеры, складаная зборка
Захоўванне і ўпакоўка	Навакольнае асяроддзе з адноснай вільготнасцю <50%, запячатаны ў пакеты з алюмініевай фальгі	Паглынанне вільгаці, перапрацоўка або нават злом

Сушка сыравіны вельмі важная, не варта яе недаацэньваць. Некаторыя людзі захочуць зэканоміць час і не высушыць іх належным чынам, што прывядзе да з'яўлення бурбалак паветра ў канчатковым прадукце, зніжэння трываласці на 50% і скасавання ўсёй партыі.

Нейлонавая круглая планка са шкловалакна AHD PA66

Адзін падыход — дзве праблемы

Плаваючае валакно і водапаглынанне, адно - "паверхня", другое - "унутраная праца", але рашэнне падобнае: склад матэрыялу - аснова, працэс фармавання - ключ, дызайн формы - гарантыя.

праблема	Пераважнае рашэнне	Альтэрнатыўнае рашэнне
Плавае валакно	Дадайце сродак для сумяшчальнасці + высокатэмпературную форму (>100°C)	Тэкстураванне цвілі, маскіроўка напыленнем
Водапаглынанне	Шкловалакно (30% GF) + цалкам высушанае сыравіну	Выбар ступені нізкага водапаглынання (PA12), апрацоўка кандыцыянавання вільгаці

На практыцы для дасягнення жаданых вынікаў часта патрабуецца некалькі падыходаў. Некаторыя людзі паспрабавалі больш за дзясятак дадаткаў, але безвынікова, але выявілі, што адзіны спосаб вырашыць праблему ўсплывання валакна - гэта знізіць тэмпературу формы на 20 °C. Іншыя змянілі формулу, але каэфіцыент водапаглынання ўсё яшчэ быў высокім, і выявілі, што сыравіна не была высушаная належным чынам. Вось такі бізнэс. Вас робяць або ламаюць дэталі.

Рашэнні для ўмацавання нейлонавых паверхневых валокнаў, якія плаваюць, і дэфармацыі водапаглынання