Wat zijn de drijvende vezelfenomenen bij de analyse van spuitgietfouten?

Toen de mal werd getest, werkten de verschillende mechanismen in principe normaal, maar het product had ernstige problemen met de kwaliteit van het uiterlijk, met radiale witte vlekken op het oppervlak, en deze witte vlek werd ernstiger naarmate het glasvezelgehalte toenam. Dit fenomeen is algemeen bekend als " "Drijvende vezels" is een soort glasvezelkunststofproducten die vatbaar zijn voor oppervlaktedefecten, wat onaanvaardbaar is voor kunststof auto-onderdelen met hoge uiterlijke vereisten.

Oorzaak Analyse:

Het fenomeen "drijvende vezel" wordt veroorzaakt door de blootstelling van glasvezel. De witte glasvezel wordt blootgesteld aan het oppervlak tijdens het vul- en stroomproces van de kunststofsmelt. Na condensatie en vorming vormt het radiale witte vlekken op het oppervlak van het plastic onderdeel. Wanneer het plastic deel zwart is Wanneer het kleurverschil groter wordt, wordt het duidelijker. De belangrijkste redenen voor de vorming ervan zijn als volgt.

Allereerst hebben de twee in het smeltstroomproces van kunststof, vanwege het verschil in de vloeibaarheid van de glasvezel en de hars, en de verschillende massadichtheid, de neiging om te scheiden. De glasvezel met een lage dichtheid drijft naar de oppervlakte en de dichtere hars zinkt. Binnenin is de glasvezel zichtbaar;

Ten tweede, omdat de kunststofsmelt tijdens het stroomproces wordt onderworpen aan de wrijving en afschuifkracht van de schroef, het mondstuk, de runner en de poort, zal dit het verschil in lokale viscositeit veroorzaken en tegelijkertijd de interfacelaag vernietigen op het oppervlak van de glasvezel en de smeltviscositeit zal kleiner zijn. , Hoe ernstiger de beschadiging van de grenslaag, hoe kleiner de hechtkracht tussen de glasvezel en de hars. Wanneer de bindingskracht tot een bepaald niveau klein is, zal de glasvezel de binding van de harsmatrix kwijtraken en zich geleidelijk ophopen op het oppervlak en bloot komen te liggen;

Bovendien zal, wanneer de kunststofsmelt in de holte wordt geïnjecteerd, het een "fontein"-effect vormen, dat wil zeggen, de glasvezel zal van binnen naar buiten stromen en contact maken met het oppervlak van de holte. Omdat de oppervlaktetemperatuur van de mal laag is, zal de glasvezel met een laag gewicht en snelle condensatie zijn. Het bevriest onmiddellijk en als het niet op tijd volledig door de smelt kan worden omringd, zal het worden blootgesteld en "drijvende vezels" vormen.

Daarom is de vorming van het fenomeen "drijvende vezel" niet alleen gerelateerd aan de samenstelling en kenmerken van plastic materialen, maar ook aan het vormproces, dat een grotere complexiteit en onzekerheid heeft.

Bij de daadwerkelijke productie zijn er verschillende maatregelen om het fenomeen "drijvende vezels" te verbeteren. De meer traditionele methode is om compatibilisatoren, dispergeermiddelen en smeermiddelen aan de vormmaterialen toe te voegen, waaronder silaankoppelingsmiddelen, maleïnezuuranhydride-entcompatibilisatoren, siliconenpoeder, vetzuursmeermiddelen en sommige binnenlandse of geïmporteerde. Gebruik deze additieven om de interfacecompatibiliteit tussen de glasvezel te verbeteren en de hars, verbeteren de uniformiteit van de gedispergeerde fase en de continue fase, verhogen de hechtsterkte van het grensvlak en verminderen de scheiding van de glasvezel en de hars. Verbeter de blootstelling van glasvezel.

Sommige hebben goede effecten, maar de meeste zijn duur, verhogen de productiekosten en beïnvloeden ook de mechanische eigenschappen van materialen. De meer algemeen gebruikte vloeibare silaankoppelingsmiddelen zijn bijvoorbeeld moeilijk te dispergeren nadat ze zijn toegevoegd, en kunststoffen zijn gemakkelijk te vormen. Het probleem van de vorming van klonten zal ongelijke toevoer van apparatuur, ongelijke verdeling van het glasvezelgehalte en ongelijke mechanische eigenschappen van producten veroorzaken.

In de afgelopen jaren is ook de methode van het toevoegen van korte vezels of holle glazen microbolletjes aangenomen. De kleine korte vezels of holle glazen microbolletjes hebben de kenmerken van een goede vloeibaarheid en dispergeerbaarheid, en gemakkelijk te vormen stabiele interface-compatibiliteit met de hars. Om het doel van het verbeteren van "drijvende vezels" te bereiken, kunnen met name holle glasparels ook de krimpvervormingssnelheid verminderen, nakromming van het product voorkomen, de hardheid en elastische modulus van het materiaal verhogen, en de prijs is lager, maar het nadeel is dat het materiaal slagvast is Performance drops.

Oplossing:

A. Aanpassing van het vormgietsysteem

Het vormgietsysteem is nauw verwant aan de vorming van het fenomeen "drijvende vezels". Gezien de slechte vloeibaarheid van glasvezelversterkte kunststoffen en de inconsistente vloeibaarheid van de twee componenten van glasvezel en hars, mag de stroomafstand niet te lang zijn en moet de smelt de holte snel vullen om een ​​uniforme dispersie van de glasvezel te garanderen zonder slibintegratie. Laag om een ​​"drijvende vezel" te vormen.

Daarom is het basisprincipe van het ontwerp van het poortsysteem dat de dwarsdoorsnede van de loper groot moet zijn en dat de stroom recht en kort moet zijn. Er moeten stompe hoofdgeleiders, lopers en dikke poorten worden gebruikt. De poorten kunnen dun, waaiervormig of ringvormig zijn en kunnen ook meerdere poorten hebben om de materiaalstroom chaotisch te maken, glasvezel diffuus te maken en de oriëntatie te verminderen. Het vereist ook een goede uitlaatfunctie, die het gas dat wordt gegenereerd door de vervluchtiging van het glasvezeloppervlaktebehandelingsmiddel onmiddellijk kan afvoeren, om defecten zoals slecht lassen, gebrek aan materiaal en brandwonden te voorkomen.

Voor het poortsysteem van de mal van de handgreepafdekking is het langere stroomkanaalproces een factor die het ernstige "drijvende vezel" -fenomeen veroorzaakt, maar dit is de noodzaak van de malstructuur en kan niet worden ingekort, dus alleen de dwarsdoorsnede van het stroomkanaal en De vorm en grootte van de poort zijn aangepast. De poort wordt veranderd in een ventilatorpoort en de grootte van de poort en de loper worden geleidelijk vergroot tijdens het proefproces van de mal.

Bovendien moet worden opgemerkt dat "drijvende vezels" de neiging hebben om te verschijnen in het deel met een grote wanddikte van het plastic deel. Dit komt omdat de stroomsnelheidsgradiënt van de smelt daar groot is, en de centrumsnelheid van de smelt hoog is wanneer de smelt stroomt, en het is dicht bij de holtewand. De lage snelheid op de locatie versterkt de neiging van de glasvezel om te drijven, en de relatieve snelheid is langzamer, wat resulteert in stagnatie en ophoping om "drijvende vezels" te vormen. Daarom moet de wanddikte van de plastic onderdelen zo uniform mogelijk worden gemaakt en moeten scherpe hoeken en openingen worden vermeden om een ​​soepele stroming van de smelt te garanderen.

B. Optimalisatie van spuitgietprocescondities

De formulering van geschikte omstandigheden voor het vormproces is essentieel om het fenomeen "drijvende vezels" te verbeteren. De verschillende elementen van het spuitgietproces hebben verschillende effecten op glasvezelversterkte kunststofproducten. Hier zijn enkele basisregels die kunnen worden gevolgd.

C, temperatuur

De eerste is de temperatuur van het vat. Aangezien de smeltindex van glasvezelversterkte kunststof 30% tot 70% lager is dan die van niet-versterkte kunststof en de vloeibaarheid slecht is, moet de temperatuur van het vat 10 tot 30 ° C hoger zijn dan normaal. Het verhogen van de temperatuur van het vat kan de smeltviscositeit verminderen, de vloeibaarheid verbeteren, slechte vulling en lassen voorkomen en de dispersie van glasvezel helpen vergroten en de oriëntatie verminderen, wat resulteert in een lagere ruwheid van het productoppervlak.

Maar de temperatuur van het vat is niet zo hoog mogelijk. Een te hoge temperatuur zal de neiging van nylonpolymeer om te oxideren en af ​​te breken vergroten, en de kleur zal veranderen wanneer deze licht is, en het zal cokesvorming en zwart worden veroorzaken wanneer deze ernstig is. Bij het instellen van de vattemperatuur moet de temperatuur van het voedingsgedeelte iets hoger zijn dan de conventionele vereiste en iets lager dan het compressiegedeelte, om het voorverwarmende effect te gebruiken om het afschuifeffect van de schroef op de glasvezel te verminderen en te verminderen de lokale viscositeit. Het verschil en de beschadiging van het oppervlak van de glasvezel zorgen voor de hechtsterkte tussen de glasvezel en de hars. De smelttemperatuur van PA66 33% GF is 275 ~ 280 , de hoogste temperatuur mag niet hoger zijn dan 300 ℃ en de temperatuur van het vat kan binnen dit bereik worden geselecteerd.

De tweede is de vormtemperatuur. Het temperatuurverschil tussen de mal en de smelt mag niet te groot zijn om te voorkomen dat de glasvezel op het oppervlak dichtslibt wanneer de smelt koud is, waardoor "drijvende vezels" worden gevormd. Daarom is een hogere matrijstemperatuur vereist, wat handig is om de smeltvulprestaties te verbeteren en te vergroten. Het is ook gunstig om de sterkte van de laslijn te verbeteren, de oppervlakteafwerking van het product te verbeteren en de oriëntatie en vervorming te verminderen.

Hoe hoger de vormtemperatuur, hoe langer de afkoeltijd, hoe langer de vormcyclus, hoe lager de productiviteit en hoe hoger de vormkrimp, dus hoe hoger niet, hoe beter. Bij het instellen van de matrijstemperatuur moet ook rekening worden gehouden met de harsvariëteit, de matrijsstructuur, het glasvezelgehalte, enz. Wanneer de holte complex is, het glasvezelgehalte hoog is en het vullen van de mal moeilijk is, moet de maltemperatuur op de juiste manier worden verhoogd. Voor de autohandgreepafdekking gemaakt van PA66 33% GF, is de door ons gekozen vormtemperatuur 110°C.

D, druk

De injectiedruk heeft een grote invloed op het gieten van glasvezelversterkte kunststoffen. Hogere injectiedruk is bevorderlijk voor het vullen, het verbeteren van de glasvezeldispersie en het verminderen van productkrimp, maar het zal de schuifspanning en oriëntatie verhogen, gemakkelijk kromtrekken en vervorming veroorzaken, en ontvormen. Moeilijkheden, zelfs leidend tot overloopproblemen, om de "drijvende vezel" te verbeteren fenomeen, is het noodzakelijk om de injectiedruk iets hoger te verhogen dan de injectiedruk van niet-versterkte kunststoffen volgens de specifieke situatie. De keuze van de injectiedruk is niet alleen gerelateerd aan de wanddikte van het product, de poortgrootte en andere factoren, maar ook aan het glasvezelgehalte en de vorm. Over het algemeen geldt dat hoe hoger het glasvezelgehalte, hoe langer de glasvezellengte, hoe groter de injectiedruk zou moeten zijn.

De grootte van de schroeftegendruk heeft een belangrijk effect op de uniforme dispersie van glasvezel in de smelt, de vloeibaarheid van de smelt, de dichtheid van de smelt, de uiterlijke kwaliteit van het product en de mechanische en fysische eigenschappen. Het is meestal voordelig om een ​​hogere tegendruk te gebruiken, om het fenomeen van "drijvende vezels" te verbeteren. Een te hoge tegendruk zal echter een groter afschuifeffect hebben op de lange vezels, waardoor de smelt gemakkelijk degradeert als gevolg van oververhitting, wat resulteert in verkleuring en verslechtering van de mechanische eigenschappen. Daarom kan de tegendruk iets hoger worden ingesteld dan die van de niet-versterkte kunststof.

E. Injectiesnelheid

Het gebruik van een hogere injectiesnelheid kan het fenomeen "drijvende vezels" verbeteren. Verhoog de injectiesnelheid, zodat de glasvezelversterkte kunststof snel de vormholte vult en de glasvezel een snelle axiale beweging langs de stroomrichting maakt, wat gunstig is om de dispersie van de glasvezel te vergroten, de oriëntatie te verminderen, de sterkte te verbeteren van de laslijn en de oppervlaktereinheid van het product, maar er moet op worden gelet dat "spuiten" bij het mondstuk of de poort wordt vermeden vanwege de te hoge injectiesnelheid, waardoor kronkelige defecten ontstaan ​​en het uiterlijk van het plastic onderdeel wordt aangetast.

F. Schroefsnelheid:

Bij het plastificeren van glasvezelversterkte kunststoffen, mag de schroefsnelheid niet te hoog zijn om overmatige wrijving en afschuifkracht te voorkomen die de glasvezel zal beschadigen, de interfacetoestand van het glasvezeloppervlak zal vernietigen, de hechtsterkte tussen de glasvezel en de hars zal verminderen , en verergeren de "drijvende vezel". "Fenomenen, vooral wanneer de glasvezel langer is, zal er een ongelijke lengte zijn door een deel van de glasvezelbreuk, wat resulteert in ongelijke sterkte van de plastic onderdelen en onstabiele mechanische eigenschappen van het product.

Door de bovenstaande analyse kan worden gezien dat het gebruik van hoge materiaaltemperatuur, hoge vormtemperatuur, hoge druk, hoge snelheid en lage schroefsnelheidinjectie gunstig is om het fenomeen "drijvende vezels" te verbeteren. Meer over: Horizontale spuitgietmachine