Trong quá trình ép phun nhựa gia cố sợi thủy tinh, hoạt động của mỗi cơ chế về cơ bản là bình thường, nhưng sản phẩm có vấn đề nghiêm trọng về chất lượng bề ngoài và các vết trắng xuyên tâm được tạo ra trên bề mặt và vết trắng này có xu hướng nghiêm trọng với sự gia tăng của hàm lượng sợi thủy tinh. Hiện tượng này thường được gọi là "sợi nổi", không thể chấp nhận được đối với các bộ phận bằng nhựa có yêu cầu ngoại hình cao.
Phân tích nguyên nhân
Hiện tượng “nổi sợi” là do sợi thủy tinh bị hở ra ngoài. Sợi thủy tinh màu trắng lộ ra trên bề mặt trong quá trình làm đầy và chảy nhựa. Sau khi ngưng tụ, nó sẽ tạo thành các vết trắng xuyên tâm trên bề mặt phần nhựa. Khi phần nhựa có màu đen Khi sự khác biệt về màu sắc càng tăng, nó càng rõ ràng.
Những lý do chính cho sự hình thành của nó như sau:
1. Trong quá trình chảy nhựa chảy, do sự khác biệt về tính lưu động và tỷ trọng giữa sợi thủy tinh và nhựa, hai chất này có xu hướng tách rời nhau. Sợi thủy tinh mật độ thấp nổi lên bề mặt và nhựa đặc chìm vào đó. , Vì vậy hiện tượng lộ sợi thủy tinh được hình thành;
2. Do chất dẻo nóng chảy chịu lực ma sát và lực cắt của trục vít, vòi phun, con chạy và cổng trong quá trình chảy, nó sẽ gây ra sự khác biệt về độ nhớt cục bộ, đồng thời, nó sẽ phá hủy lớp giao diện trên bề mặt của sợi thủy tinh, và độ nhớt nóng chảy sẽ nhỏ hơn. Sự phá huỷ lớp giao diện càng nghiêm trọng thì lực liên kết giữa sợi thuỷ tinh và nhựa càng nhỏ. Khi lực liên kết nhỏ đến mức nhất định, sợi thủy tinh sẽ thoát khỏi sự liên kết của ma trận nhựa và tích tụ dần lên bề mặt và lộ ra ngoài;
3. Khi nhựa nóng chảy được bơm vào trong khoang, nó sẽ tạo thành hiệu ứng "đài phun nước", tức là sợi thủy tinh sẽ chảy từ trong ra ngoài và tiếp xúc với bề mặt của khoang. Do nhiệt độ bề mặt khuôn thấp nên sợi thủy tinh nhẹ và ngưng tụ nhanh. Nó đóng băng ngay lập tức, và nếu nó không thể được bao bọc hoàn toàn trong quá trình tan chảy kịp thời, nó sẽ bị lộ ra và tạo thành "sợi trôi nổi".
Do đó, việc hình thành hiện tượng “sợi nổi” không chỉ liên quan đến thành phần, đặc tính của vật liệu nhựa mà còn liên quan đến quá trình đúc có độ phức tạp và không chắc chắn hơn.
Hãy nói về cách cải thiện hiện tượng “nổi sợi” dưới góc độ công thức và quy trình.
Tối ưu hóa công thức
Phương pháp truyền thống hơn là thêm chất tương hợp, chất phân tán và chất bôi trơn vào vật liệu đúc, bao gồm chất kết nối silan, chất tương hợp ghép maleic anhydride, bột silicone, chất bôi trơn axit béo và một số chất phụ gia trong nước hoặc nhập khẩu. Sử dụng các chất phụ gia này để cải thiện khả năng tương thích bề mặt giữa sợi thủy tinh và nhựa, cải thiện tính đồng nhất của pha phân tán và pha liên tục, tăng cường độ liên kết bề mặt, và giảm sự phân tách của sợi thủy tinh và nhựa. Cải thiện sự tiếp xúc của sợi thủy tinh. Một số loại có tác dụng tốt nhưng phần lớn có giá thành cao, làm tăng chi phí sản xuất, đồng thời ảnh hưởng đến cơ tính của vật liệu. Ví dụ, các chất kết nối silan lỏng được sử dụng phổ biến hơn rất khó phân tán sau khi được thêm vào, và dễ hình thành chất dẻo. Vấn đề vón cục sẽ khiến thiết bị cấp liệu không đồng đều và hàm lượng sợi thủy tinh phân bố không đồng đều, từ đó dẫn đến cơ tính của sản phẩm không đồng đều.
Trong những năm gần đây, phương pháp thêm các sợi ngắn hoặc vi cầu thủy tinh rỗng cũng đã được áp dụng. Các sợi ngắn có kích thước nhỏ hoặc các vi cầu thủy tinh rỗng có đặc điểm là tính lưu động và phân tán tốt, và dễ dàng tạo thành khả năng tương thích bề mặt ổn định với nhựa. Để đạt được mục đích cải thiện “sợi nổi”, đặc biệt hạt thủy tinh rỗng còn có thể giảm tốc độ biến dạng co ngót, tránh cong vênh sau sản phẩm, tăng độ cứng và modun đàn hồi của vật liệu, giá thành thấp hơn nhưng nhược điểm là vật liệu có khả năng chống va đập Giảm hiệu suất.
Tối ưu hóa quá trình
Trên thực tế, vấn đề "sợi nổi" cũng có thể được cải thiện thông qua quá trình đúc. Các yếu tố khác nhau của quá trình ép phun có ảnh hưởng khác nhau đến các sản phẩm nhựa gia cường sợi thủy tinh. Dưới đây là một số quy tắc cơ bản có thể được tuân theo.
01 Nhiệt độ cốc
Vì tốc độ chảy của nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh thấp hơn từ 30% đến 70% so với nhựa không gia cố, tính lưu động kém, do đó nhiệt độ thùng phải cao hơn bình thường từ 10 đến 30 ° C. Tăng nhiệt độ thùng có thể làm giảm độ nhớt nóng chảy, cải thiện tính lưu động, tránh làm đầy và hàn kém, đồng thời giúp tăng sự phân tán của sợi thủy tinh và giảm sự định hướng, dẫn đến độ nhám bề mặt của sản phẩm thấp hơn.
Nhưng nhiệt độ thùng không cao nhất có thể. Nhiệt độ quá cao sẽ làm tăng xu hướng oxy hóa và phân hủy polyme. Màu sắc sẽ thay đổi khi ở mức độ nhẹ, và khi bị nặng sẽ gây ra hiện tượng đóng cục và đen lại.
Khi cài đặt nhiệt độ thùng, nhiệt độ của bộ phận nạp liệu phải cao hơn một chút so với yêu cầu thông thường và thấp hơn một chút so với bộ phận nén, để sử dụng hiệu ứng gia nhiệt sơ bộ của nó để giảm hiệu ứng cắt của trục vít trên sợi thủy tinh và giảm độ nhớt cục bộ. Sự khác biệt và hư hỏng bề mặt của sợi thủy tinh đảm bảo độ bền liên kết giữa sợi thủy tinh và nhựa.
02 Nhiệt độ khuôn
Chênh lệch nhiệt độ giữa khuôn và chất nóng chảy không được quá lớn để tránh sợi thủy tinh bị bạc trên bề mặt khi chất nóng chảy nguội, tạo thành "sợi nổi". Do đó, nhiệt độ khuôn cao hơn được yêu cầu, điều này rất hữu ích để cải thiện hiệu suất làm đầy nóng chảy và tăng cường độ bền của đường hàn, cải thiện độ hoàn thiện bề mặt sản phẩm và giảm định hướng và biến dạng.
Tuy nhiên, nhiệt độ khuôn càng cao, thời gian làm nguội, chu kỳ đúc càng dài thì năng suất càng giảm, đồng thời độ co ngót của khuôn càng cao, vì vậy không phải càng cao càng tốt. Việc cài đặt nhiệt độ khuôn cũng cần xem xét đến loại nhựa, cấu trúc khuôn, hàm lượng sợi thủy tinh, v.v ... Khi khoang phức tạp, hàm lượng sợi thủy tinh cao và khó điền đầy khuôn, nên tăng nhiệt độ khuôn một cách thích hợp.
03 áp lực phun
Áp suất phun có ảnh hưởng lớn đến quá trình đúc chất dẻo cốt sợi thủy tinh. Áp suất phun cao hơn có lợi cho việc làm đầy, cải thiện sự phân tán sợi thủy tinh và giảm độ co ngót của sản phẩm, nhưng nó sẽ làm tăng ứng suất cắt và định hướng, dễ gây cong vênh và biến dạng, việc tháo khuôn gặp nhiều khó khăn, thậm chí dẫn đến sự cố tràn. Vì vậy, để cải thiện hiện tượng “nổi sợi” cần phải tăng áp suất phun cao hơn một chút so với áp suất phun của nhựa không gia cường tùy theo tình hình cụ thể.
Việc lựa chọn áp suất phun không chỉ liên quan đến độ dày thành sản phẩm, kích thước cổng và các yếu tố khác, mà còn liên quan đến hàm lượng và hình dạng sợi thủy tinh. Nói chung, hàm lượng sợi thủy tinh càng cao, chiều dài sợi thủy tinh càng dài, áp suất phun càng lớn.
04 áp lực trở lại
Kích thước của áp suất ngược trục vít có ảnh hưởng quan trọng đến sự phân tán đồng đều của sợi thủy tinh trong quá trình nung chảy, tính lưu động của chất nóng chảy, mật độ của chất nóng chảy, chất lượng bề ngoài của sản phẩm và các tính chất cơ lý. Thông thường tốt hơn là sử dụng áp suất ngược cao hơn. Giúp cải thiện hiện tượng “nổi xơ xác”. Tuy nhiên, áp suất ngược cao quá mức sẽ có tác dụng cắt lớn hơn đối với các sợi dài, làm cho sợi nóng chảy dễ bị phân huỷ do quá nhiệt, dẫn đến biến màu và cơ tính kém. Do đó, áp suất ngược có thể được đặt cao hơn một chút so với áp suất của chất dẻo không gia cố.
05 Tốc độ phun
Sử dụng tốc độ phun nhanh hơn có thể cải thiện hiện tượng "sợi nổi". Tăng tốc độ phun, để nhựa gia cường sợi thủy tinh nhanh chóng lấp đầy khoang khuôn, và sợi thủy tinh tạo ra chuyển động dọc trục nhanh chóng theo hướng dòng chảy, có lợi để tăng sự phân tán của sợi thủy tinh, giảm sự định hướng, cải thiện độ bền của đường hàn và độ sạch bề mặt của sản phẩm, nhưng Cần chú ý tránh hiện tượng "phun" ở đầu phun hoặc cửa phun do tốc độ phun quá nhanh, tạo thành các khuyết tật ngoằn ngoèo và ảnh hưởng đến hình thức của chi tiết nhựa.
06 tốc độ vít
Khi hóa dẻo chất dẻo cốt sợi thủy tinh, tốc độ vít không được quá cao để tránh ma sát và lực cắt quá lớn sẽ làm hỏng sợi thủy tinh, phá hủy trạng thái phân cách của bề mặt sợi thủy tinh, giảm độ bền liên kết giữa sợi thủy tinh và nhựa. , và làm trầm trọng thêm tình trạng "xơ nổi". “Hiện tượng, đặc biệt khi sợi thủy tinh dài hơn sẽ có chiều dài không đồng đều do một phần sợi thủy tinh bị đứt gãy, dẫn đến độ bền của các chi tiết nhựa không bằng nhau và cơ tính của sản phẩm không ổn định.
Tóm tắt quy trình
Qua phân tích trên có thể thấy việc sử dụng nhiệt độ vật liệu cao, nhiệt độ khuôn cao, áp suất phun và áp suất ngược cao, tốc độ phun cao, tốc độ phun trục vít thấp có lợi hơn để cải thiện hiện tượng “nổi sợi”.
