伟才塑胶:阻燃PA46的成型加工工艺要点汇总
阻燃 PA46 作为一种高性能工程塑料,凭借出色的耐热性、机械强度和阻燃性能,在电子电器、汽车工业等领域广泛应用。然而,其特殊的分子结构和阻燃体系的加入,使得成型加工过程需要严格把控工艺参数。以下是阻燃 PA46 成型加工过程中的关键工艺要点汇总。
一、原料预处理
(一)干燥处理
阻燃 PA46 具有较强的吸湿性,原料中的水分会导致成型过程中出现气泡、银丝等缺陷,甚至影响制品的力学性能和阻燃效果。因此,在加工前必须对原料进行充分干燥。通常采用热风循环干燥机,干燥温度设定在 120 - 130℃,干燥时间不少于 6 - 8 小时。对于湿度较大的原料,干燥时间可适当延长至 10 - 12 小时。干燥后的原料含水率应控制在 0.05% 以下,以确保成型质量。
(二)原料筛选
在干燥前,需对原料进行目视检查,剔除结块、变色等不合格原料,防止这些异常原料在成型过程中影响制品的外观和性能。同时,避免不同批次、不同牌号的原料混合使用,以免因性能差异导致成型不稳定。
二、成型温度控制
(一)料筒温度
阻燃 PA46 的熔点较高,约为 295℃,成型温度范围相对较窄。料筒温度设置需遵循从后段到前段逐渐升高的原则。一般来说,料筒后段温度控制在 280 - 290℃,中段温度 290 - 300℃,前段温度 300 - 310℃,喷嘴温度 305 - 315℃ 。温度过低,物料塑化不良,会出现制品表面不光滑、充模不满等问题;温度过高,则可能导致阻燃剂分解、材料降解,影响制品的阻燃性能和力学性能,还会使制品表面出现黑斑、气泡等缺陷。
(二)模具温度
模具温度对阻燃 PA46 制品的结晶度、力学性能和外观质量有显著影响。较高的模具温度有助于提高制品的结晶度,增强制品的刚性和尺寸稳定性,但会延长成型周期;较低的模具温度则会降低结晶度,使制品韧性增加,但可能导致制品内应力增大,出现翘曲变形。通常,模具温度控制在 80 - 120℃为宜。对于形状复杂、薄壁制品,可适当提高模具温度至 100 - 120℃,以改善充模性能;对于厚壁制品,模具温度可控制在 80 - 100℃,防止制品内部产生缩孔、凹陷等缺陷。
三、注射压力与速度
(一)注射压力
阻燃 PA46 熔体粘度较高,流动性相对较差,需要较高的注射压力来保证熔体顺利充模。注射压力一般控制在 80 - 150MPa ,具体数值需根据制品的形状、尺寸、壁厚以及模具结构进行调整。对于薄壁、长流程制品,注射压力可适当提高至 120 - 150MPa;对于厚壁制品,注射压力可降低至 80 - 100MPa,以避免制品出现飞边、溢料等问题。过高的注射压力会使制品内应力增大,导致脱模困难、翘曲变形;过低的注射压力则会造成充模不满、制品缺料。
(二)注射速度
注射速度对制品的成型质量也有重要影响。较快的注射速度可以提高熔体的流动性,减少熔接痕,改善制品的外观质量,但容易产生喷射、困气等缺陷;较慢的注射速度则有助于熔体在模腔内均匀流动,避免喷射现象,但可能导致熔接痕明显、充模时间延长。一般采用多级注射速度,即先以较快的速度(约为最大注射速度的 60 - 80%)快速填充模腔,使熔体迅速充满模腔的大部分空间,然后降低注射速度(约为最大注射速度的 30 - 50%)进行保压补缩,以减少制品的收缩和凹陷。
四、保压与冷却
(一)保压压力与时间
保压的主要作用是补偿制品在冷却过程中的收缩,提高制品的密度和尺寸精度。保压压力一般为注射压力的 60 - 80%,保压时间根据制品的壁厚而定,通常为 10 - 30 秒。对于薄壁制品,保压时间可适当缩短至 10 - 15 秒;对于厚壁制品,保压时间可延长至 20 - 30 秒。保压压力和时间不足,制品会出现收缩、凹陷等缺陷;保压压力过高、时间过长,则会增加制品的内应力,导致脱模困难和翘曲变形。
(二)冷却时间与冷却方式
冷却时间对成型周期和制品质量有重要影响。冷却时间过短,制品未充分冷却定型,脱模后容易出现变形;冷却时间过长,则会延长成型周期,降低生产效率。一般冷却时间控制在 20 - 60 秒,具体时间需根据制品的壁厚、模具温度和生产效率进行调整。为了提高冷却效率和冷却均匀性,可采用循环冷却水对模具进行冷却。冷却水的温度一般控制在 20 - 30℃,通过合理设计模具的冷却水道,确保模具各部位的温度均匀分布,避免制品因冷却不均产生翘曲变形。
五、模具设计要点
(一)浇口设计
浇口的形状、尺寸和位置直接影响熔体的流动状态和制品的成型质量。由于阻燃 PA46 熔体粘度较高,为了保证熔体顺利充模,浇口尺寸应适当加大。常见的浇口形式有侧浇口、点浇口、潜伏式浇口等。对于薄壁制品,可采用点浇口或潜伏式浇口,以提高熔体的流动速度和剪切速率,改善熔体的流动性;对于厚壁制品,侧浇口是较好的选择,便于保压补缩。浇口位置应选择在制品壁厚较厚处,避免设置在制品的薄弱部位或容易产生熔接痕的地方,以减少熔接痕的产生和提高制品的强度。
(二)排气设计
阻燃 PA46 在成型过程中,熔体流动速度较快,容易在模腔内产生困气现象,导致制品出现气孔、焦痕等缺陷。因此,模具必须进行良好的排气设计。可在模具分型面、型芯与型腔配合面等部位开设排气槽,排气槽的深度一般为 0.02 - 0.05mm,宽度为 5 - 10mm。对于大型制品或形状复杂的制品,还可采用透气钢或镶拼式结构进行排气,以确保模腔内的气体能够及时排出,提高制品的成型质量。
(三)脱模设计
由于阻燃 PA46 制品收缩率较大(一般为 0.8 - 1.5%),且成型过程中内应力较大,脱模困难。为了便于脱模,模具的脱模斜度应适当加大,一般为 1 - 2° 。同时,在型芯和型腔表面应进行抛光处理,降低表面粗糙度,减少制品与模具之间的摩擦力。脱模机构的设计应合理,确保制品能够顺利脱模,避免脱模过程中出现制品拉伤、变形等问题。
六、后处理
(一)退火处理
成型后的阻燃 PA46 制品内部存在一定的内应力,通过退火处理可以消除内应力,提高制品的尺寸稳定性和力学性能。退火处理一般在热风循环烘箱中进行,退火温度控制在制品使用温度以上 10 - 20℃,但低于材料的热变形温度,退火时间根据制品的壁厚而定,通常为 2 - 4 小时。退火处理后,制品应缓慢冷却至室温,避免因冷却过快产生新的内应力。
(二)调湿处理
PA46 是一种吸水性聚合物,适当的调湿处理可以提高制品的韧性和冲击强度。调湿处理可将制品放置在温度为 50 - 70℃、湿度为 80 - 95% 的环境中,处理时间根据制品的壁厚和使用要求而定,一般为 12 - 48 小时。调湿处理过程中,应注意控制环境的温度和湿度,避免制品因吸湿过快产生变形或表面缺陷。
以上涵盖了阻燃 PA46 成型加工的核心要点。若你想了解某部分的详细拓展,或有特定应用场景的工艺需求,可随时和伟才塑胶联系。