În timpul turnării prin injecție a materialelor plastice armate cu fibră de sticlă, funcționarea fiecărui mecanism este practic normală, dar produsul are probleme serioase de calitate a aspectului, iar semnele albe radiale sunt produse la suprafață, iar acest semn alb tinde să fie grav odată cu creșterea conținut de fibre de sticlă. Fenomenul este cunoscut în mod obișnuit ca „fibră plutitoare”, care este inacceptabilă pentru piesele din plastic cu cerințe ridicate de aspect.
Analiza cauzei
Fenomenul „fibrei plutitoare” este cauzat de expunerea fibrei de sticlă. Fibra de sticlă albă este expusă la suprafață în timpul procesului de umplere și curgere a topiturii de plastic. După condensare, va forma urme radiale albe pe suprafața piesei din plastic. Când partea din plastic este neagră Când diferența de culoare crește, devine mai evidentă.
Principalele motive pentru formarea sa sunt următoarele:
1. În procesul de curgere a topiturii de plastic, datorită diferenței de fluiditate și densitate dintre fibra de sticlă și rășină, cele două au tendința de a se separa. Fibra de sticlă cu densitate redusă plutește la suprafață, iar rășina mai densă se scufundă în ea. Deci se formează fenomenul expus la fibra de sticlă;
2. Deoarece topitura de plastic este supusă la frecare și forța de forfecare a șurubului, duzei, alergătorului și porții în timpul procesului de curgere, va provoca diferența de viscozitate locală și, în același timp, va distruge stratul de interfață de pe suprafața fibrei de sticlă și vâscozitatea topitei vor fi mai mici. , Cu cât deteriorarea stratului de interfață este mai gravă, cu atât este mai mică forța de legătură între fibra de sticlă și rășină. Când forța de legare este mică până la un anumit nivel, fibra de sticlă va scăpa de legătura matricei de rășină și se va acumula treptat la suprafață și se va expune;
3. Când topitura de plastic este injectată în cavitate, aceasta va forma un efect de „fântână”, adică fibra de sticlă va curge din interior către exterior și va intra în contact cu suprafața cavității. Deoarece temperatura suprafeței matriței este scăzută, fibra de sticlă este ușoară și se condensează rapid. Îngheață instantaneu și, dacă nu poate fi înconjurat complet de topitură în timp, va fi expus și va forma „fibre plutitoare”.
Prin urmare, formarea fenomenului „fibră plutitoare” nu este legată doar de compoziția și caracteristicile materialelor plastice, ci și de procesul de turnare, care are o complexitate și o incertitudine mai mare.
Să vorbim despre cum să îmbunătățim fenomenul „fibrei plutitoare” din perspectiva formulei și a procesului.
Optimizarea formulelor
Metoda mai tradițională este de a adăuga compatibilizatori, dispersanți și lubrifianți la materialele de turnare, inclusiv agenți de cuplare silanici, compatibilizatori pentru grefe de anhidridă maleică, pulbere de silicon, lubrifianți cu acizi grași și unii domestici sau importați. Utilizați acești aditivi pentru a îmbunătăți compatibilitatea interfeței dintre fibra de sticlă și rășina, îmbunătățesc uniformitatea fazei dispersate și a fazei continue, măresc rezistența de legătură a interfeței și reduc separarea fibrei de sticlă și a rășinii. Îmbunătățiți expunerea fibrelor de sticlă. Unele dintre ele au efecte bune, dar cele mai multe dintre ele sunt scumpe, cresc costurile de producție și afectează, de asemenea, proprietățile mecanice ale materialelor. De exemplu, agenții de cuplare cu silan lichid mai frecvent utilizați sunt greu de dispersat după ce au fost adăugați, iar materialele plastice sunt ușor de format. Problema formării de bulgări va provoca alimentarea neuniformă a echipamentelor și distribuția inegală a conținutului de fibre de sticlă, care la rândul său va duce la proprietăți mecanice inegale ale produsului.
În ultimii ani a fost adoptată și metoda adăugării de fibre scurte sau microsfere de sticlă. Fibrele scurte de dimensiuni mici sau microsferele de sticlă goale au caracteristicile unei bune fluidități și dispersabilitate și sunt ușor de format compatibilitate stabilă a interfeței cu rășina. Pentru a atinge scopul îmbunătățirii „fibrei plutitoare”, în special mărgelele de sticlă goale pot reduce, de asemenea, rata de deformare a contracției, pot evita post-deformarea produsului, pot crește duritatea și modulul elastic al materialului, iar prețul este mai mic, dar dezavantajul este că materialul este rezistent la impact Picături de performanță.
Optimizarea proceselor
De fapt, problema „fibrei plutitoare” poate fi îmbunătățită și prin procesul de turnare. Diferitele elemente ale procesului de turnare prin injecție au efecte diferite asupra produselor din plastic armat cu fibră de sticlă. Iată câteva reguli de bază care pot fi respectate.
01 Temperatura cilindrului
Deoarece debitul topit al plasticului armat cu fibră de sticlă este cu 30% până la 70% mai mic decât cel al plasticului nearmat, fluiditatea este slabă, deci temperatura cilindrului ar trebui să fie cu 10 până la 30 ° C mai mare decât în mod normal. Creșterea temperaturii cilindrului poate reduce vâscozitatea topitei, poate îmbunătăți fluiditatea, poate evita umplerea și sudarea slabă și poate contribui la creșterea dispersiei fibrelor de sticlă și la reducerea orientării, rezultând o rugozitate mai mică a suprafeței produsului.
Dar temperatura butoiului nu este cât se poate de ridicată. O temperatură prea ridicată va crește tendința de oxidare și degradare a polimerilor. Culoarea se va schimba atunci când este ușoară și va provoca cocsare și înnegrire atunci când este severă.
La setarea temperaturii cilindrului, temperatura secțiunii de alimentare trebuie să fie puțin mai mare decât cerința convențională și ușor mai mică decât secțiunea de compresie, astfel încât să se utilizeze efectul său de preîncălzire pentru a reduce efectul de forfecare al șurubului pe fibra de sticlă și pentru a reduce vâscozitatea locală. Diferența și deteriorarea suprafeței fibrelor de sticlă asigură rezistența de legătură între fibra de sticlă și rășină.
02 Temperatura mucegaiului
Diferența de temperatură dintre matriță și topitură nu trebuie să fie prea mare pentru a împiedica înnegrirea fibrei de sticlă la suprafață atunci când topitura este rece, formând „fibre plutitoare”. Prin urmare, este necesară o temperatură mai ridicată a matriței, care este utilă pentru îmbunătățirea performanței de umplere a topiturii și creșterea. De asemenea, este benefic să sudăm rezistența liniei, să îmbunătățim finisarea suprafeței produsului și să reducem orientarea și deformarea.
Cu toate acestea, cu cât temperatura matriței este mai mare, cu atât timpul de răcire este mai mare, cu atât ciclul de turnare este mai lung, cu atât este mai scăzută productivitatea și cu cât contracția turnării este mai mare, deci cu atât mai mare nu este cu atât mai bună. Setarea temperaturii matriței ar trebui să ia în considerare și varietatea rășinii, structura matriței, conținutul de fibre de sticlă etc. Atunci când cavitatea este complexă, conținutul de fibre de sticlă este ridicat și umplerea matriței este dificilă, temperatura matriței ar trebui să fie crescută corespunzător.
03 presiunea de injecție
Presiunea de injecție are o mare influență asupra turnării materialelor plastice armate cu fibră de sticlă. O presiune mai mare de injecție este favorabilă umplerii, îmbunătățirii dispersiei fibrelor de sticlă și reducerii contracției produsului, dar va crește stresul și orientarea la forfecare, provocând cu ușurință deformarea și deformarea, precum și dificultăți de demolare, ducând chiar la probleme de revărsare. Prin urmare, pentru a îmbunătăți fenomenul „fibră plutitoare”, este necesar să se mărească presiunea de injecție puțin mai mare decât presiunea de injecție a materialului plastic fără armătură în funcție de situația specifică.
Alegerea presiunii de injecție nu este legată doar de grosimea peretelui produsului, dimensiunea porții și alți factori, ci și de conținutul și forma fibrelor de sticlă. În general, cu cât este mai mare conținutul de fibre de sticlă, cu cât lungimea fibrelor de sticlă este mai mare, cu atât ar trebui să fie mai mare presiunea de injecție.
04 contrapresiune
Dimensiunea contrapresiunii cu șurub are o influență importantă asupra dispersiei uniforme a fibrelor de sticlă în topitură, fluiditatea topiturii, densitatea topiturii, calitatea aspectului produsului și proprietățile fizice și mecanice. De obicei, este mai bine să folosiți o contrapresiune mai mare. , Ajutați la îmbunătățirea fenomenului „fibrei plutitoare”. Cu toate acestea, contrapresiunea excesiv de mare va avea un efect de forfecare mai mare asupra fibrelor lungi, făcând topitura ușor degradată din cauza supraîncălzirii, rezultând decolorare și proprietăți mecanice slabe. Prin urmare, contrapresiunea poate fi setată puțin mai mare decât cea a plasticului neîntărit.
05 Viteza de injecție
Folosirea unei viteze de injecție mai mari poate îmbunătăți fenomenul „fibră plutitoare”. Măriți viteza de injecție, astfel încât plasticul armat cu fibră de sticlă să umple rapid cavitatea matriței, iar fibra de sticlă să facă o mișcare axială rapidă de-a lungul direcției de curgere, ceea ce este benefic pentru a crește dispersia fibrei de sticlă, a reduce orientarea, a îmbunătăți rezistența a liniei de sudură și a curățeniei suprafeței produsului, dar trebuie acordată atenție evitării „stropirii” la duză sau poartă datorită vitezei de injecție excesiv de mari, formând defecte de serpentină și afectând aspectul piesei din plastic.
06 viteza șurubului
Când plastifiați materialele plastice armate cu fibră de sticlă, viteza șurubului nu trebuie să fie prea mare pentru a evita fricțiunea excesivă și forța de forfecare care vor deteriora fibra de sticlă, distruge starea de interfață a suprafeței fibrelor de sticlă, reduce rezistența de legătură între fibra de sticlă și rășină , și agrava „fibra plutitoare”. „Fenomene, mai ales atunci când fibra de sticlă este mai lungă, va exista o lungime neuniformă din cauza unei fracturi a fibrelor de sticlă, rezultând o rezistență inegală a pieselor din plastic și proprietăți mecanice instabile ale produsului.
Rezumatul procesului
Prin analiza de mai sus, se poate observa că utilizarea temperaturii ridicate a materialului, a temperaturii ridicate a matriței, a presiunii de injecție ridicate și a contrapresiunii, a vitezei de injecție ridicate și a injecției cu viteză redusă a șurubului este mai benefică pentru a îmbunătăți fenomenul „fibrei plutitoare”.
