במהלך ההזרקה של פלסטיק מחוזק סיבי זכוכית, פעולתו של כל מנגנון היא בדרך כלל רגילה, אך למוצר יש בעיות איכות מראה חמורות, וסימנים לבנים רדיאליים מיוצרים על פני השטח, וסימן לבן זה נוטה להיות רציני עם העלייה של תכולת סיבי זכוכית. התופעה מכונה בדרך כלל "סיבים צפים", שאינם מקובלים על חלקי פלסטיק עם דרישות מראה גבוהות.
ניתוח גורם
התופעה של "סיבים צפים" נגרמת מחשיפה של סיבי זכוכית. סיב הזכוכית הלבן נחשף על פני השטח במהלך תהליך מילוי והזרמת פלסטיק. לאחר עיבוי, הוא יהווה סימני לבן רדיאליים על פני החלק הפלסטי. כאשר חלק הפלסטיק שחור כאשר הבדל הצבעים גדל, הוא נהיה ברור יותר.
הסיבות העיקריות להיווצרותו הן כדלקמן:
1. בתהליך זרימת התכת פלסטיק, בשל ההבדל בנזילות ובצפיפות בין סיבי זכוכית ושרף, לשניים יש נטייה להיפרד. סיבי הזכוכית בצפיפות נמוכה צפים אל פני השטח, והשרף הצפוף יותר שוקע לתוכו. אז התופעה החשופה מסיבי הזכוכית נוצרת;
2. מכיוון שהמיסת הפלסטיק נתונה לחיכוך וכוח הגזירה של הבורג, הזרבובית, הרץ והשער במהלך תהליך הזרימה, זה יגרום להבדל בצמיגות המקומית, ובמקביל, זה יהרוס את שכבת הממשק על משטח סיבי הזכוכית וצמיגות ההיתוך תהיה קטנה יותר. , ככל שהנזק לשכבת הממשק חמור יותר, כך כוח ההיקשרות בין סיבי הזכוכית והשרף קטן יותר. כאשר כוח ההיקשרות קטן עד לרמה מסוימת, סיבי הזכוכית ייפטרו מהשעבוד של מטריצת השרף ויצטברו בהדרגה אל פני השטח ויחשפו;
3. כאשר מזריקים את נמס הפלסטיק לחלל, הוא יהווה אפקט "מזרקה", כלומר סיבי הזכוכית יזרמו מבפנים כלפי חוץ וייצרו קשר עם משטח החלל. מכיוון שטמפרטורת פני התבנית נמוכה, סיבי הזכוכית קלים ומתעבים במהירות. הוא קופא מיד, ואם הוא לא יכול להיות מוקף במלואו בזמן, הוא ייחשף ויצר "סיבים צפים".
לכן, היווצרות תופעת ה"סיבים הצפים "אינה קשורה רק להרכבם ומאפייניהם של חומרים פלסטיים, אלא גם לתהליך היציקה, שיש בו מורכבות ואי ודאות גדולים יותר.
בואו נדבר על איך לשפר את התופעה של "סיבים צפים" מנקודת המבט של הנוסחה והתהליך.
אופטימיזציה לפורמולה
השיטה המסורתית יותר היא הוספת חומרי התאמה, פיזור וחומרי סיכה לחומרי התבנית, כולל חומרי צימוד סילאנים, תואמי השתלת שתיל מנאידריד, אבקת סיליקון, חומרי סיכה לחומצות שומן וכמה מקומיים או מיובאים. השתמש בתוספים אלה לשיפור תאימות הממשק בין סיבי הזכוכית. והשרף, משפרים את אחידות השלב המפוזר והשלב הרציף, מגבירים את חוזק מליטה הממשק ומפחיתים את הפרדת סיבי הזכוכית והשרף. שפר את החשיפה של סיבי זכוכית. לחלקם יש השפעות טובות, אך רובם יקרים, מעלים את עלויות הייצור ומשפיעים גם על התכונות המכניות של החומרים. לדוגמא, חומרי צימוד סילאן נוזליים נפוצים יותר מתקשים להתפזר לאחר הוספתם ופלסטיק קל להרכבה. בעיית היווצרות הגושים תגרום להזנה לא אחידה של הציוד ולפיזור אחיד של תכולת סיבי הזכוכית, מה שבתורו יוביל לתכונות מכניות לא אחידות של המוצר.
בשנים האחרונות אומצה גם השיטה להוספת סיבים קצרים או מיקרוספירות זכוכית חלולות. לסיבים קצרים בגודל קטן או למיקרוספירות זכוכית חלולות יש מאפיינים של נזילות ופיזור טובים, וקל ליצור תאימות ממשק יציבה עם השרף. כדי להשיג את המטרה של שיפור "סיבים צפים", במיוחד חרוזי זכוכית חלולים יכולים גם להפחית את קצב עיוות הצטמקות, להימנע מעיוות של המוצר, להגדיל את הקשיות ואת המודולוס האלסטי של החומר, והמחיר נמוך יותר, אך החיסרון הוא שהחומר עמיד בפני השפעות טיפות ביצועים.
תהליך אופטימיזציה
למעשה, ניתן לשפר את בעיית "הסיבים הצפים" גם בתהליך הדפוס. לאלמנטים השונים של תהליך ההזרקה השפעות שונות על מוצרי פלסטיק מחוזקים בסיבי זכוכית. להלן מספר כללים בסיסיים שניתן לעקוב אחריהם.
01 טמפרטורת צילינדר
מכיוון שקצב זרימת ההיתוך של פלסטיק מחוזק בסיבי זכוכית נמוך ב -30% עד 70% מזה של פלסטיק שאינו מחוזק, הנזילות נמוכה, כך שטמפרטורת הקנה צריכה להיות 10 עד 30 מעלות צלזיוס מהרגיל. הגדלת טמפרטורת הקנה יכולה להפחית את צמיגות ההיתוך, לשפר את נזילותם, למנוע מילוי וריתוך לקויים, ולסייע בהגדלת פיזור סיבי הזכוכית ובהפחתת הכיוון, וכתוצאה מכך חספוס פני השטח התחתון של המוצר.
אך טמפרטורת הקנה אינה גבוהה ככל האפשר. טמפרטורה גבוהה מדי תגביר את הנטייה של חמצון ופירוק של פולימר. הצבע ישתנה כשהוא קל, והוא יגרום לקולה ולהשחרה כשהוא חמור.
בעת קביעת טמפרטורת הקנה, הטמפרטורה של קטע ההזנה צריכה להיות מעט גבוהה מהדרישה המקובלת, ונמוכה מעט מקטע הדחיסה, כדי להשתמש באפקט החימום המקדים שלו כדי להפחית את אפקט הגזירה של הבורג על סיבי הזכוכית ולהפחית הצמיגות המקומית. ההבדל והפגיעה במשטח סיבי הזכוכית מבטיחים את חוזק ההתחברות בין סיבי הזכוכית לשרף.
02 טמפרטורת עובש
הפרש הטמפרטורה בין התבנית להמסה לא אמור להיות גדול מדי בכדי למנוע סיבי הזכוכית להיטבע על פני השטח כאשר ההיתוך קר, ויוצרים "סיבים צפים". לכן, נדרשת טמפרטורה גבוהה יותר של עובש, דבר שימושי לשיפור ביצועי מילוי ההיתוך ולהגדלתו. זה גם מועיל לחוזק קו הריתוך, לשפר את גימור פני השטח של המוצר ולהפחית כיוון ועיוות.
עם זאת, ככל שטמפרטורת התבנית גבוהה יותר, זמן הקירור ארוך יותר, מחזור הדפוס ארוך יותר, כך הפרודוקטיביות נמוכה יותר, וכיווץ התבנית גבוה יותר, כך שהוא לא טוב יותר. הגדרת טמפרטורת התבנית צריכה לקחת בחשבון גם את מגוון השרפים, מבנה התבנית, תכולת סיבי הזכוכית וכו '. כאשר החלל מורכב, תכולת סיבי הזכוכית גבוהה, ומילוי התבנית קשה, יש להגדיל כראוי את טמפרטורת התבנית.
03 לחץ הזרקה
ללחץ הזרקה יש השפעה רבה על יציקת הפלסטיק המחוזק בסיבי זכוכית. לחץ הזרקה גבוה יותר תורם למילוי, לשיפור פיזור סיבי הזכוכית ולהפחתת הצטמקות המוצרים, אך הוא יגביר את מתח הגזירה ואת התמצאותו, ויגרום בקלות לעיוותים ולעיוותים, ולקשיים מבולבלים, ואף יוביל לבעיות הצפה. לכן, כדי לשפר את תופעת "הסיבים הצפים", יש צורך להעלות את לחץ ההזרקה מעט גבוה יותר מלחץ ההזרקה של הפלסטיק הלא מחוזק בהתאם למצב הספציפי.
הבחירה בלחץ ההזרקה אינה קשורה רק לעובי דופן המוצר, גודל השער וגורמים אחרים, אלא גם בקשר לתכולת וסיבי הזכוכית. ככלל, ככל שתכולת סיבי הזכוכית גבוהה יותר, ככל שאורך סיבי הזכוכית ארוך יותר, כך לחץ ההזרקה צריך להיות גדול יותר.
04 לחץ אחורי
לגודל הלחץ האחורי של הבורג יש השפעה חשובה על פיזור אחיד של סיבי זכוכית בממיסה, נזילות ההמסה, צפיפות ההמסה, איכות מראה המוצר והתכונות הפיזיקליות והמכניות. בדרך כלל עדיף להשתמש בלחץ גב גבוה יותר. , עזרו בשיפור התופעה של "סיבים צפים". עם זאת, לחץ גב גבוה מדי יהיה בעל השפעת גזירה רבה יותר על הסיבים הארוכים, מה שהופך את ההיתוך מושפל בקלות עקב התחממות יתר, וכתוצאה מכך שינוי צבע ותכונות מכניות ירודות. לכן, ניתן לכוון את לחץ הגב מעט גבוה מזה של הפלסטיק הלא מחוזק.
05 מהירות הזרקה
שימוש במהירות הזרקה מהירה יותר יכול לשפר את תופעת "הסיבים הצפים". הגדל את מהירות ההזרקה, כך שהפלסטיק המחוזק בסיבי הזכוכית ממלא במהירות את חלל התבנית, וסיב הזכוכית עושה תנועה צירית מהירה לאורך כיוון הזרימה, מה שמועיל להגדיל את פיזור סיבי הזכוכית, להפחית את הכיוון, לשפר את הכוח. של קו הריתוך וניקיון פני השטח של המוצר, אך יש לשים לב כדי להימנע מ"ריסוס "בזרבובית או בשער עקב מהירות ההזרקה המהירה מדי, היוצרים פגמים מתפתלים ומשפיעים על מראה החלק הפלסטי.
06 מהירות בורג
כאשר מייצרים פלסטיק מחוזק של סיבי זכוכית, מהירות הבורג לא צריכה להיות גבוהה מדי בכדי למנוע חיכוך וכוח גזירה מוגזמים שיפגעו בסיבי הזכוכית, יהרסו את מצב הממשק של משטח סיבי הזכוכית, יפחיתו את חוזק ההיקשרות בין סיבי הזכוכית לשרף. , ולהחמיר את "הסיבים הצפים". "תופעות, במיוחד כאשר סיבי הזכוכית ארוכים יותר, יהיה אורך לא אחיד בגלל חלק משבר סיבי הזכוכית, וכתוצאה מכך חוזק לא שווה של חלקי הפלסטיק ותכונות מכניות לא יציבות של המוצר.
סיכום התהליך
באמצעות הניתוח הנ"ל ניתן לראות כי השימוש בטמפרטורת חומר גבוהה, טמפרטורת עובש גבוהה, לחץ הזרקה גבוה ולחץ אחורי, מהירות הזרקה גבוהה והזרקת מהירות בורג נמוכה מועילים יותר לשיפור תופעת "הסיבים הצפים".
