Hay fibras flotantes durante el moldeo por inyección de plástico reforzado con fibra de vidrio, ¡comparta algunas soluciones!

Durante el moldeo por inyección de plásticos reforzados con fibra de vidrio, el funcionamiento de cada mecanismo es básicamente normal, pero el producto tiene serios problemas de calidad de apariencia y se producen marcas blancas radiales en la superficie, y esta marca blanca tiende a ser grave con el aumento de contenido de fibra de vidrio. El fenómeno se conoce comúnmente como "fibra flotante", que es inaceptable para las piezas de plástico con altos requisitos de apariencia.

Análisis de causa

El fenómeno de la "fibra flotante" es causado por la exposición de la fibra de vidrio. La fibra de vidrio blanca se expone en la superficie durante el proceso de llenado y flujo de fusión de plástico. Después de la condensación, formará marcas radiales blancas en la superficie de la pieza de plástico. Cuando la pieza de plástico es negra Cuando aumenta la diferencia de color, se vuelve más obvio.

Las principales razones de su formación son las siguientes:

1. En el proceso de flujo de fusión de plástico, debido a la diferencia de fluidez y densidad entre la fibra de vidrio y la resina, los dos tienen una tendencia a separarse. La fibra de vidrio de baja densidad flota hacia la superficie y la resina más densa se hunde en ella. , Entonces se forma el fenómeno de exposición de la fibra de vidrio;

2. Debido a que el plástico fundido está sujeto a la fricción y la fuerza de corte del tornillo, la boquilla, el corredor y la compuerta durante el proceso de flujo, causará la diferencia en la viscosidad local y, al mismo tiempo, destruirá la capa de interfaz en la superficie de la fibra de vidrio y la viscosidad de la masa fundida será menor. Cuanto más severo sea el daño a la capa de interfaz, menor será la fuerza de unión entre la fibra de vidrio y la resina. Cuando la fuerza de unión es pequeña a un cierto nivel, la fibra de vidrio se deshará de la unión de la matriz de resina y se acumulará gradualmente en la superficie y se expondrá;

3. Cuando el plástico fundido se inyecta en la cavidad, formará un efecto de "fuente", es decir, la fibra de vidrio fluirá desde el interior hacia el exterior y entrará en contacto con la superficie de la cavidad. Debido a que la temperatura de la superficie del molde es baja, la fibra de vidrio es liviana y se condensa rápidamente. Se congela instantáneamente, y si no puede rodearse completamente por la masa fundida a tiempo, quedará expuesta y formará "fibras flotantes".

Por tanto, la formación del fenómeno de la "fibra flotante" no solo está relacionada con la composición y características de los materiales plásticos, sino también con el proceso de moldeo, que tiene mayor complejidad e incertidumbre.

Hablemos de cómo mejorar el fenómeno de la "fibra flotante" desde la perspectiva de la fórmula y el proceso.

Optimización de fórmulas

El método más tradicional es agregar compatibilizadores, dispersantes y lubricantes a los materiales de moldeo, incluidos agentes de acoplamiento de silano, compatibilizadores de injerto de anhídrido maleico, silicona en polvo, lubricantes de ácidos grasos y algunos aditivos nacionales o importados.Utilice estos aditivos para mejorar la compatibilidad de la interfaz entre la fibra de vidrio. y la resina, mejoran la uniformidad de la fase dispersa y la fase continua, aumentan la fuerza de unión de la interfaz y reducen la separación de la fibra de vidrio y la resina. Mejora la exposición de la fibra de vidrio. Algunos de ellos tienen buenos efectos, pero la mayoría son costosos, aumentan los costos de producción y también afectan las propiedades mecánicas de los materiales. Por ejemplo, los agentes de acoplamiento de silano líquido más comúnmente usados son difíciles de dispersar después de ser añadidos y los plásticos son fáciles de formar. El problema de la formación de grumos provocará una alimentación desigual del equipo y una distribución desigual del contenido de fibra de vidrio, lo que a su vez conducirá a propiedades mecánicas desiguales del producto.

En los últimos años también se ha adoptado el método de añadir fibras cortas o microesferas de vidrio huecas. Las fibras cortas de pequeño tamaño o las microesferas de vidrio huecas tienen las características de buena fluidez y dispersabilidad, y son fáciles de formar una interfaz estable y compatible con la resina. Para lograr el propósito de mejorar la "fibra flotante", especialmente las perlas de vidrio huecas también pueden reducir la tasa de deformación por contracción, evitar la deformación posterior del producto, aumentar la dureza y el módulo elástico del material, y el precio es más bajo, pero la desventaja es que el material es resistente a los impactos.

Optimización de procesos

De hecho, el problema de la "fibra flotante" también se puede mejorar mediante el proceso de moldeo. Los diversos elementos del proceso de moldeo por inyección tienen diferentes efectos en los productos de plástico reforzado con fibra de vidrio. Aquí hay algunas reglas básicas que se pueden seguir.

01 Temperatura del cilindro

Dado que el índice de fluidez del plástico reforzado con fibra de vidrio es del 30% al 70% más bajo que el del plástico no reforzado, la fluidez es pobre, por lo que la temperatura del cilindro debe ser de 10 a 30 ° C más alta de lo normal. El aumento de la temperatura del cilindro puede reducir la viscosidad de la masa fundida, mejorar la fluidez, evitar el llenado y la soldadura deficientes, ayudar a aumentar la dispersión de la fibra de vidrio y reducir la orientación, lo que resulta en una menor rugosidad de la superficie del producto.

Pero la temperatura del cañón no es tan alta como sea posible. Una temperatura demasiado alta aumentará la tendencia a la oxidación y degradación del polímero. El color cambiará cuando sea leve y provocará coquización y ennegrecimiento cuando sea severo.

Al ajustar la temperatura del barril, la temperatura de la sección de alimentación debe ser ligeramente más alta que el requisito convencional y ligeramente más baja que la sección de compresión, para utilizar su efecto de precalentamiento para reducir el efecto de cizallamiento del tornillo en la fibra de vidrio y reducir la viscosidad local. La diferencia y el daño a la superficie de la fibra de vidrio aseguran la fuerza de unión entre la fibra de vidrio y la resina.

02 Temperatura del molde

La diferencia de temperatura entre el molde y la masa fundida no debe ser demasiado grande para evitar que la fibra de vidrio se acumule en la superficie cuando la masa fundida está fría, formando "fibras flotantes". Por lo tanto, se requiere una temperatura de molde más alta, que es útil para mejorar el rendimiento de llenado de la masa fundida y aumentar. También es beneficioso para la resistencia de la línea de soldadura, mejorar el acabado de la superficie del producto y reducir la orientación y la deformación.

Sin embargo, cuanto mayor es la temperatura del molde, mayor es el tiempo de enfriamiento, mayor es el ciclo de moldeo, menor es la productividad y mayor es la contracción del molde, por lo que cuanto mayor no es mejor. El ajuste de la temperatura del molde también debe considerar la variedad de resina, la estructura del molde, el contenido de fibra de vidrio, etc. Cuando la cavidad es compleja, el contenido de fibra de vidrio es alto y el llenado del molde es difícil, la temperatura del molde debe aumentarse adecuadamente.

03 presión de inyección

La presión de inyección tiene una gran influencia en el moldeo de plásticos reforzados con fibra de vidrio. Una presión de inyección más alta favorece el llenado, mejora la dispersión de la fibra de vidrio y reduce la contracción del producto, pero aumentará el esfuerzo cortante y la orientación, lo que provocará fácilmente deformaciones y alabeos, y dificultades de desmoldeo, lo que incluso provocará problemas de desbordamiento. Por tanto, para mejorar el fenómeno de la "fibra flotante", es necesario aumentar la presión de inyección ligeramente por encima de la presión de inyección del plástico no reforzado según la situación específica.

La elección de la presión de inyección no solo está relacionada con el grosor de la pared del producto, el tamaño de la puerta y otros factores, sino también con el contenido y la forma de la fibra de vidrio. Generalmente, cuanto mayor es el contenido de fibra de vidrio, cuanto mayor es la longitud de la fibra de vidrio, mayor debe ser la presión de inyección.

04 contrapresión

El tamaño de la contrapresión del tornillo tiene una influencia importante en la dispersión uniforme de la fibra de vidrio en la masa fundida, la fluidez de la masa fundida, la densidad de la masa fundida, la calidad de apariencia del producto y las propiedades físicas y mecánicas. Por lo general, es mejor utilizar una contrapresión más alta. , Ayuda a mejorar el fenómeno de la "fibra flotante". Sin embargo, una contrapresión excesivamente alta tendrá un mayor efecto de cizallamiento en las fibras largas, haciendo que la masa fundida se degrade fácilmente debido al sobrecalentamiento, lo que resultará en decoloración y malas propiedades mecánicas. Por lo tanto, la contrapresión se puede ajustar ligeramente más alta que la del plástico no reforzado.

05 Velocidad de inyección

El uso de una velocidad de inyección más rápida puede mejorar el fenómeno de la "fibra flotante". Aumente la velocidad de inyección, de modo que el plástico reforzado con fibra de vidrio llene rápidamente la cavidad del molde, y la fibra de vidrio haga un movimiento axial rápido a lo largo de la dirección del flujo, lo que es beneficioso para aumentar la dispersión de la fibra de vidrio, reducir la orientación, mejorar la resistencia. de la línea de soldadura y la limpieza superficial del producto, pero se debe prestar atención para evitar "rociar" en la boquilla o compuerta debido a la velocidad de inyección excesivamente rápida, formando defectos serpentinos y afectando el aspecto de la pieza plástica.

06 velocidad del tornillo

Al plastificar plásticos reforzados con fibra de vidrio, la velocidad del tornillo no debe ser demasiado alta para evitar una fricción excesiva y una fuerza de corte que dañará la fibra de vidrio, destruirá el estado de interfaz de la superficie de la fibra de vidrio, reducirá la fuerza de unión entre la fibra de vidrio y la resina. , y agravar la "fibra flotante". "Fenómenos, especialmente cuando la fibra de vidrio es más larga, habrá una longitud desigual debido a parte de la fractura de la fibra de vidrio, lo que dará como resultado una resistencia desigual de las piezas de plástico y propiedades mecánicas inestables del producto.

Resumen del proceso

A través del análisis anterior, se puede ver que el uso de alta temperatura del material, alta temperatura del molde, alta presión de inyección y contrapresión, alta velocidad de inyección e inyección de baja velocidad del tornillo es más beneficioso para mejorar el fenómeno de "fibra flotante".