Durante o moldeo por inxección de plásticos reforzados con fibra de vidro, o funcionamento de cada mecanismo é basicamente normal, pero o produto ten serios problemas de calidade de aparencia e prodúcense marcas brancas radiais na superficie, e esta marca branca tende a ser grave co aumento de contido de fibra de vidro. O fenómeno coñécese normalmente como "fibra flotante", que é inaceptable para pezas de plástico con altos requisitos de aspecto.
Análise da causa
O fenómeno da "fibra flotante" é causado pola exposición á fibra de vidro. A fibra de vidro branca está exposta na superficie durante o proceso de enchido e fluxo de fundición de plástico. Despois da condensación, formará marcas brancas radiais na superficie da parte plástica. Cando a parte de plástico é negra Cando aumenta a diferenza de cor, faise máis evidente.
Os principais motivos da súa formación son os seguintes:
1. No proceso de fluxo de fusión de plástico, debido á diferenza de fluidez e densidade entre a fibra de vidro e a resina, as dúas teñen tendencia a separarse. A fibra de vidro de baixa densidade flota cara á superficie e a resina máis densa afúndese nela. , Entón fórmase o fenómeno exposto á fibra de vidro;
2. Debido a que a masa fundida de plástico está sometida á fricción e forza de corte do parafuso, boquilla, corredor e porta durante o proceso de fluxo, causará a diferenza de viscosidade local e, ao mesmo tempo, destruirá a capa de interface en a superficie da fibra de vidro e a viscosidade do fundido serán menores. , Canto máis grave sexa o dano na capa de interface, menor será a forza de unión entre a fibra de vidro e a resina. Cando a forza de unión é pequena ata un certo nivel, a fibra de vidro librarase da atadura da matriz de resina e acumularase gradualmente á superficie e exporase;
3. Cando o fundido de plástico se inxecte na cavidade, formará un efecto "fonte", é dicir, a fibra de vidro fluirá do interior ao exterior e entrará en contacto coa superficie da cavidade. Debido a que a temperatura superficial do molde é baixa, a fibra de vidro é lixeira e condénsase rapidamente. Conxélase instantaneamente e, se non pode estar completamente rodeado pola fusión a tempo, quedará exposto e formará "fibras flotantes".
Polo tanto, a formación do fenómeno "fibra flotante" non só está relacionada coa composición e as características dos materiais plásticos, senón tamén co proceso de moldaxe, que ten maior complexidade e incerteza.
Falemos de como mellorar o fenómeno da "fibra flotante" desde a perspectiva da fórmula e do proceso.
Optimización de fórmulas
O método máis tradicional é engadir compatibilizantes, dispersantes e lubricantes aos materiais de moldaxe, incluídos axentes de acoplamento de silano, compatibilizadores de inxertos de anhídrido maleico, po de silicona, lubricantes de ácidos graxos e algúns nacionais ou importados. Use estes aditivos para mellorar a compatibilidade da interface entre a fibra de vidro. e a resina, melloran a uniformidade da fase dispersa e da fase continua, aumentan a resistencia da unión da interface e reducen a separación da fibra de vidro e a resina. Mellora a exposición á fibra de vidro. Algúns deles teñen bos efectos, pero a maioría son caros, aumentan os custos de produción e tamén afectan ás propiedades mecánicas dos materiais. Por exemplo, os axentes de acoplamento de silano líquido máis empregados son difíciles de dispersar despois de engadidos e os plásticos son fáciles de formar. O problema da formación de grumos provocará a alimentación desigual dos equipos e a distribución desigual do contido de fibra de vidro, o que á súa vez levará a propiedades mecánicas desiguais do produto.
Nos últimos anos tamén se adoptou o método de engadir fibras curtas ou microesferas de vidro oco. As fibras curtas de pequeno tamaño ou as microesferas de vidro ocas teñen as características dunha boa fluidez e dispersibilidade e son fáciles de formar compatibilidade estable coa resina. Para acadar o propósito de mellorar a "fibra flotante", especialmente as esferas de vidro ocas tamén poden reducir a taxa de deformación de contracción, evitar a post-deformación do produto, aumentar a dureza e o módulo elástico do material e o prezo é menor, pero a desvantaxe é que o material é resistente aos impactos Caídas de rendemento.
Optimización de procesos
De feito, o problema da "fibra flotante" tamén se pode mellorar mediante o proceso de moldaxe. Os distintos elementos do proceso de moldaxe por inxección teñen diferentes efectos nos produtos de plástico reforzado con fibra de vidro. Aquí tes algunhas regras básicas que se poden seguir.
01 Temperatura do cilindro
Dado que o fluxo de fusión do plástico reforzado con fibra de vidro é do 30% ao 70% inferior ao do plástico non reforzado, a fluidez é baixa, polo que a temperatura do barril debe ser de 10 a 30 ° C máis alta do normal. Aumentar a temperatura do barril pode reducir a viscosidade do fundido, mellorar a fluidez, evitar un recheo e soldadura deficientes e axudar a aumentar a dispersión da fibra de vidro e reducir a orientación, obtendo unha rugosidade superficial inferior do produto.
Pero a temperatura do barril non é o máis alta posible. Unha temperatura demasiado alta aumentará a tendencia á oxidación e degradación do polímero. A cor cambiará cando é lixeira e causará coque e ennegrecerse cando é grave.
Ao axustar a temperatura do barril, a temperatura da sección de alimentación debe ser lixeiramente superior á requirida convencional e lixeiramente inferior á sección de compresión, para usar o seu efecto de precalentamento para reducir o efecto de corte do parafuso sobre a fibra de vidro e reducir a viscosidade local. A diferenza e o dano na superficie da fibra de vidro aseguran a forza de unión entre a fibra de vidro e a resina.
02 Temperatura do molde
A diferenza de temperatura entre o molde e a masa fundida non debe ser demasiado grande para evitar que a fibra de vidro se acumule na superficie cando a masa fundida está fría, formando "fibras flotantes". Polo tanto, é necesaria unha temperatura do molde máis alta, que sexa útil para mellorar o rendemento do recheo de masa fundida e aumentar. Tamén é beneficioso soldar a resistencia da liña, mellorar o acabado superficial do produto e reducir a orientación e a deformación.
Non obstante, canto maior sexa a temperatura do molde, maior será o tempo de arrefriamento, máis longo será o ciclo de moldaxe, menor será a produtividade e maior será a contracción do molde, polo que maior non será mellor. A configuración da temperatura do molde tamén debe considerar a variedade de resina, a estrutura do molde, o contido de fibra de vidro, etc. Cando a cavidade é complexa, o contido de fibra de vidro é elevado e o recheo do molde é difícil, a temperatura do molde debe aumentar adecuadamente.
03 presión de inxección
A presión de inxección ten unha grande influencia na moldaxe de plásticos reforzados con fibra de vidro. Unha maior presión de inxección é propicia para o recheo, mellorar a dispersión da fibra de vidro e reducir o encollemento do produto, pero aumentará a tensión e orientación cortante, provocando facilmente deformacións e deformacións e desmoldeando dificultades, incluso levando a problemas de desbordamento. Polo tanto, para mellorar o fenómeno da "fibra flotante", é necesario aumentar a presión de inxección lixeiramente superior á presión de inxección do plástico non reforzado segundo a situación específica.
A elección da presión de inxección non só está relacionada co espesor da parede do produto, o tamaño da porta e outros factores, senón tamén co contido e a forma da fibra de vidro. Xeralmente, canto maior sexa o contido de fibra de vidro, canto maior sexa a lonxitude da fibra de vidro, maior será a presión de inxección.
04 contrapresión
O tamaño da contrapresión do parafuso ten unha importante influencia na dispersión uniforme da fibra de vidro no fundido, a fluidez do derretido, a densidade do derretido, a calidade de aparencia do produto e as propiedades físicas e mecánicas. Normalmente é mellor usar unha contrapresión máis alta. , Axude a mellorar o fenómeno da "fibra flotante". Non obstante, a contrapresión excesivamente alta terá un maior efecto de corte nas fibras longas, facendo que o fundido se degrada facilmente debido ao sobrecalentamento, o que provoca decoloración e malas propiedades mecánicas. Polo tanto, a contrapresión pódese establecer lixeiramente superior á do plástico non reforzado.
05 Velocidade de inxección
Usar unha velocidade de inxección máis rápida pode mellorar o fenómeno da "fibra flotante". Aumenta a velocidade de inxección para que o plástico reforzado con fibra de vidro enche rapidamente a cavidade do molde e a fibra de vidro realice un movemento axial rápido ao longo da dirección do fluxo, o que é beneficioso para aumentar a dispersión da fibra de vidro, reducir a orientación, mellorar a resistencia da liña de soldadura e a limpeza superficial do produto, pero débese prestar atención para evitar "pulverizar" na boquilla ou porta debido á velocidade de inxección excesivamente rápida, formando defectos de serpentina e afectando o aspecto da peza plástica.
06 velocidade do parafuso
Ao plastificar plásticos reforzados con fibra de vidro, a velocidade do parafuso non debe ser demasiado alta para evitar unha fricción excesiva e unha forza de corte que danen a fibra de vidro, destrúan o estado da interface da superficie da fibra de vidro, reducen a forza de unión entre a fibra de vidro e a resina. e agrava a "fibra flotante". "Fenómenos, especialmente cando a fibra de vidro é máis longa, haberá unha lonxitude desigual debido a unha parte da fractura da fibra de vidro, o que resulta nunha resistencia desigual das pezas de plástico e propiedades mecánicas inestables do produto.
Resumo do proceso
A través da análise anterior, pódese ver que o uso de alta temperatura do material, alta temperatura do molde, alta presión de inxección e contrapresión, alta velocidade de inxección e baixa inxección de parafuso é máis beneficioso para mellorar o fenómeno da "fibra flotante".
