Selama pencetakan injeksi plastik yang diperkuat serat kaca, pengoperasian setiap mekanisme pada dasarnya normal, tetapi produk memiliki masalah kualitas penampilan yang serius, dan tanda putih radial dihasilkan di permukaan, dan tanda putih ini cenderung serius dengan peningkatan kandungan serat gelas. Fenomena ini umumnya dikenal sebagai "serat mengambang", yang tidak dapat diterima untuk komponen plastik dengan persyaratan tampilan yang tinggi.
Analisis Penyebab
Fenomena “floating fiber” disebabkan oleh paparan fiber glass. Serat kaca putih terlihat di permukaan selama proses pengisian dan aliran lelehan plastik. Setelah pengembunan akan membentuk tanda putih radial pada permukaan bagian plastik. Jika bagian plastik berwarna hitam. Saat perbedaan warna bertambah, hal itu menjadi lebih jelas.
Alasan utama pembentukannya adalah sebagai berikut:
1. Dalam proses aliran lelehan plastik, karena perbedaan fluiditas dan densitas antara fiber glass dan resin, keduanya memiliki kecenderungan untuk terpisah. Serat kaca berdensitas rendah mengapung ke permukaan, dan resin yang lebih padat tenggelam ke dalamnya. , Jadi fenomena terpapar serat kaca terbentuk;
2. Karena lelehan plastik mengalami gesekan dan gaya geser sekrup, nosel, pelari dan gerbang selama proses aliran, itu akan menyebabkan perbedaan viskositas lokal, dan pada saat yang sama, itu akan menghancurkan lapisan antarmuka pada permukaan serat kaca, dan viskositas leleh akan lebih kecil. , Semakin parah kerusakan pada lapisan antarmuka, semakin kecil gaya ikatan antara serat kaca dan resin. Ketika gaya ikatan kecil pada tingkat tertentu, serat gelas akan menghilangkan ikatan matriks resin dan secara bertahap terakumulasi ke permukaan dan memaparkan;
3. Ketika lelehan plastik diinjeksikan ke dalam rongga, maka akan terbentuk efek “fountain”, yaitu serat gelas akan mengalir dari dalam ke luar dan menyentuh permukaan rongga tersebut. Karena suhu permukaan cetakan rendah, serat gelas menjadi ringan dan cepat mengembun. Ia langsung membeku, dan jika tidak dapat sepenuhnya dikelilingi oleh lelehan pada waktunya, ia akan terbuka dan membentuk "serat mengambang".
Oleh karena itu, pembentukan fenomena “floating fiber” tidak hanya terkait dengan komposisi dan karakteristik bahan plastik, tetapi juga terkait dengan proses pencetakan yang memiliki kompleksitas dan ketidakpastian yang lebih besar.
Mari kita bicara tentang bagaimana memperbaiki fenomena "serat mengambang" dari perspektif formula dan proses.
Optimasi formula
Metode yang lebih tradisional adalah dengan menambahkan bahan penyesuai, dispersan dan pelumas ke bahan cetakan, termasuk bahan kopling silan, penyambung cangkok anhidrida maleat, bubuk silikon, pelumas asam lemak dan beberapa bahan domestik atau impor. Gunakan aditif ini untuk meningkatkan kompatibilitas antarmuka antara serat kaca. dan resin, meningkatkan keseragaman fase terdispersi dan fase kontinu, meningkatkan kekuatan ikatan antarmuka, dan mengurangi pemisahan serat kaca dan resin. Tingkatkan eksposur serat kaca. Beberapa di antaranya memiliki efek yang baik, tetapi kebanyakan mahal, meningkatkan biaya produksi, dan juga mempengaruhi sifat mekanik bahan. Misalnya, bahan penggandeng silan cair yang lebih umum digunakan sulit untuk dibubarkan setelah ditambahkan, dan plastik mudah dibentuk. Masalah pembentukan gumpalan akan menyebabkan pengumpanan peralatan yang tidak merata dan distribusi kandungan serat gelas yang tidak merata, yang pada akhirnya akan menyebabkan sifat mekanik produk yang tidak merata.
Dalam beberapa tahun terakhir, metode penambahan serat pendek atau mikrosfer kaca berongga juga telah diadopsi. Serat pendek berukuran kecil atau mikrosfer kaca berongga memiliki karakteristik fluiditas dan dispersibilitas yang baik, dan mudah untuk membentuk kompatibilitas antarmuka yang stabil dengan resin. Untuk mencapai tujuan meningkatkan "serat mengambang", terutama manik-manik kaca berongga juga dapat mengurangi tingkat deformasi penyusutan, menghindari pasca-warping produk, meningkatkan kekerasan dan modulus elastisitas material, dan harganya lebih rendah, tetapi kerugiannya adalah bahwa bahannya tahan benturan. Penurunan kinerja.
Optimalisasi proses
Faktanya, masalah "floating fiber" juga bisa diperbaiki melalui proses moulding. Berbagai elemen proses pencetakan injeksi memiliki efek berbeda pada produk plastik yang diperkuat serat kaca. Berikut beberapa aturan dasar yang bisa diikuti.
01Suhu silinder
Karena laju aliran leleh plastik yang diperkuat serat gelas adalah 30% hingga 70% lebih rendah daripada plastik tidak diperkuat, fluiditasnya buruk, sehingga suhu barel harus 10 hingga 30 ° C lebih tinggi dari biasanya. Meningkatkan suhu barel dapat mengurangi viskositas leleh, meningkatkan fluiditas, menghindari pengisian dan pengelasan yang buruk, dan membantu meningkatkan dispersi serat kaca dan mengurangi orientasi, sehingga menghasilkan kekasaran permukaan produk yang lebih rendah.
Tapi suhu tong tidak setinggi mungkin. Temperatur yang terlalu tinggi akan meningkatkan kecenderungan oksidasi dan degradasi polimer. Warnanya akan berubah jika sedikit, dan akan menyebabkan coking dan menghitam saat parah.
Saat mengatur suhu barel, suhu bagian pengumpanan harus sedikit lebih tinggi dari persyaratan konvensional, dan sedikit lebih rendah dari bagian kompresi, sehingga dapat menggunakan efek pemanasan awal untuk mengurangi efek geser sekrup pada serat kaca dan mengurangi viskositas lokal. Perbedaan dan kerusakan permukaan serat kaca memastikan kekuatan ikatan antara serat kaca dan resin.
02 Suhu cetakan
Perbedaan suhu antara cetakan dan lelehan tidak boleh terlalu besar untuk mencegah serat gelas mengendap di permukaan saat lelehan dingin, membentuk "serat mengambang". Oleh karena itu, diperlukan suhu cetakan yang lebih tinggi, yang berguna untuk meningkatkan kinerja pengisian leleh dan meningkatkan kekuatan garis las, memperbaiki permukaan akhir produk, dan mengurangi orientasi dan deformasi.
Namun, semakin tinggi suhu cetakan, semakin lama waktu pendinginan, semakin lama siklus pencetakan, semakin rendah produktivitas, dan semakin tinggi penyusutan cetakan, semakin tinggi tidak semakin baik. Pengaturan suhu cetakan juga harus mempertimbangkan variasi resin, struktur cetakan, kandungan serat gelas, dll. Jika rongga kompleks, kandungan serat gelas tinggi, dan pengisian cetakan sulit, suhu cetakan harus dinaikkan secara tepat.
03 tekanan injeksi
Tekanan injeksi memiliki pengaruh besar pada pencetakan plastik yang diperkuat serat kaca. Tekanan injeksi yang lebih tinggi kondusif untuk pengisian, meningkatkan dispersi serat kaca dan mengurangi penyusutan produk, tetapi ini akan meningkatkan tegangan geser dan orientasi, dengan mudah menyebabkan lengkungan dan deformasi, dan kerusakan cetakan, bahkan menyebabkan masalah luapan. Oleh karena itu, untuk memperbaiki fenomena "serat apung", tekanan injeksi perlu ditingkatkan sedikit lebih tinggi daripada tekanan injeksi plastik tak bertulang sesuai dengan situasi spesifik.
Pilihan tekanan injeksi tidak hanya terkait dengan ketebalan dinding produk, ukuran gerbang dan faktor lainnya, tetapi juga terkait dengan kandungan dan bentuk serat kaca. Umumnya, semakin tinggi kandungan serat gelasnya, semakin panjang panjang serat gelasnya, semakin besar pula tekanan injeksi yang seharusnya.
04 tekanan balik
Ukuran tekanan balik sekrup memiliki pengaruh penting pada dispersi seragam serat kaca dalam lelehan, fluiditas lelehan, kepadatan lelehan, kualitas penampilan produk dan sifat fisik dan mekanik. Biasanya lebih baik menggunakan tekanan punggung yang lebih tinggi. , Membantu meningkatkan fenomena "serat mengambang". Namun, tekanan balik yang terlalu tinggi akan memiliki efek geser yang lebih besar pada serat panjang, membuat lelehan mudah terdegradasi karena terlalu panas, mengakibatkan perubahan warna dan sifat mekanik yang buruk. Oleh karena itu, tekanan balik dapat diatur sedikit lebih tinggi dari pada plastik tanpa tulangan.
05Kecepatan injeksi
Menggunakan kecepatan injeksi yang lebih cepat dapat meningkatkan fenomena "serat mengambang". Tingkatkan kecepatan injeksi, sehingga plastik yang diperkuat serat kaca dengan cepat mengisi rongga cetakan, dan serat kaca membuat gerakan aksial cepat di sepanjang arah aliran, yang bermanfaat untuk meningkatkan dispersi serat kaca, mengurangi orientasi, meningkatkan kekuatan dari garis las dan kebersihan permukaan produk, tetapi Perhatian harus diberikan untuk menghindari "penyemprotan" pada nosel atau gerbang karena kecepatan injeksi yang terlalu cepat, membentuk cacat serpentin dan mempengaruhi penampilan bagian plastik.
06 kecepatan sekrup
Saat plasticizing glass fiber diperkuat plastik, kecepatan ulir tidak boleh terlalu tinggi untuk menghindari gesekan dan gaya geser yang berlebihan yang akan merusak fiber glass, menghancurkan keadaan interface permukaan fiber glass, mengurangi kekuatan bonding antara glass fiber dan resin , dan memperburuk "serat mengambang". “Fenomena, terutama bila serat gelas lebih panjang, akan terjadi panjang yang tidak rata karena bagian dari fraktur serat gelas, yang mengakibatkan kekuatan bagian plastik tidak sama dan sifat mekanik produk tidak stabil.
Ringkasan proses
Melalui analisis di atas, terlihat bahwa penggunaan temperatur material tinggi, temperatur cetakan tinggi, tekanan injeksi tinggi dan tekanan balik, kecepatan injeksi tinggi, dan injeksi kecepatan ulir rendah lebih menguntungkan untuk memperbaiki fenomena “floating fiber”.
