Tijdens het spuitgieten van glasvezelversterkte kunststoffen is de werking van elk mechanisme in principe normaal, maar het product heeft ernstige kwaliteitsproblemen en er worden radiale witte vlekken op het oppervlak geproduceerd, en deze witte vlek is meestal ernstig met de toename van glasvezel inhoud. Het fenomeen is algemeen bekend als "zwevende vezel", wat onaanvaardbaar is voor kunststof onderdelen met hoge uiterlijke eisen.
Oorzaak analyse
Het fenomeen "zwevende vezel" wordt veroorzaakt door de blootstelling van glasvezel. De witte glasvezel wordt blootgesteld aan het oppervlak tijdens het proces van het vullen en vloeien van plastic smelt. Na condensatie vormt het radiale witte markeringen op het oppervlak van het plastic onderdeel. Als het plastic gedeelte zwart is Als het kleurverschil groter wordt, wordt het duidelijker.
De belangrijkste redenen voor zijn vorming zijn als volgt:
1. In het proces van plastic smeltvloei, als gevolg van het verschil in vloeibaarheid en dichtheid tussen glasvezel en hars, hebben de twee de neiging om te scheiden. De glasvezel met lage dichtheid drijft naar het oppervlak en de dichtere hars zakt erin. Dus het fenomeen van blootgestelde glasvezel wordt gevormd;
2.Omdat de plastic smelt wordt blootgesteld aan de wrijving en afschuifkracht van de schroef, het mondstuk, de geleider en de poort tijdens het stroomproces, zal het het verschil in lokale viscositeit veroorzaken en tegelijkertijd zal het de interfacelaag vernietigen. het oppervlak van de glasvezel en de smeltviscositeit zal kleiner zijn. Hoe ernstiger de schade aan de scheidingslaag, hoe kleiner de hechtkracht tussen de glasvezel en de hars. Wanneer de hechtkracht tot een bepaald niveau klein is, zal de glasvezel de hechting van de harsmatrix verwijderen en zich geleidelijk aan het oppervlak ophopen en blootstellen;
3. Wanneer de plastic smelt in de holte wordt geïnjecteerd, zal het een "fontein" -effect vormen, dat wil zeggen, de glasvezel zal van binnen naar buiten stromen en in contact komen met het oppervlak van de holte. Omdat de temperatuur van het matrijsoppervlak laag is, is de glasvezel licht en condenseert snel. Het bevriest onmiddellijk en als het na verloop van tijd niet volledig door de smelt kan worden omgeven, zal het worden blootgesteld en "zwevende vezels" vormen.
Daarom is de vorming van het fenomeen "zwevende vezel" niet alleen gerelateerd aan de samenstelling en eigenschappen van kunststof materialen, maar ook aan het vormproces, dat een grotere complexiteit en onzekerheid heeft.
Laten we het hebben over hoe we het fenomeen "zwevende vezels" kunnen verbeteren vanuit het perspectief van formule en proces.
Formule-optimalisatie
De meer traditionele methode is om compatibilisatoren, dispergeermiddelen en smeermiddelen aan de vormmaterialen toe te voegen, inclusief silaankoppelingsmiddelen, maleïnezuuranhydride-ent-compatibilisatoren, siliconenpoeder, vetzuursmeermiddelen en sommige huishoudelijke of geïmporteerde middelen. Gebruik deze additieven om de compatibiliteit tussen de glasvezels te verbeteren en de hars, verbetert de uniformiteit van de gedispergeerde fase en de continue fase, vergroot de sterkte van de grensvlakbinding en vermindert de scheiding van de glasvezel en de hars. Verbeter de belichting van glasvezel. Sommige hebben goede effecten, maar de meeste zijn duur, verhogen de productiekosten en hebben ook invloed op de mechanische eigenschappen van materialen. De meer algemeen gebruikte vloeibare silaankoppelingsmiddelen zijn bijvoorbeeld moeilijk te dispergeren nadat ze zijn toegevoegd, en kunststoffen zijn gemakkelijk te vormen. Het probleem van klontervorming zal een ongelijkmatige toevoer van apparatuur en een ongelijkmatige verdeling van het glasvezelgehalte veroorzaken, wat op zijn beurt zal leiden tot ongelijke mechanische eigenschappen van het product.
In de afgelopen jaren is ook de methode van het toevoegen van korte vezels of holle glazen microbolletjes toegepast. De korte vezels van kleine afmeting of holle glazen microsferen hebben de kenmerken van een goede vloeibaarheid en dispergeerbaarheid, en gemakkelijk om een stabiele interface-compatibiliteit met de hars te vormen. Om het doel van het verbeteren van "zwevende vezels" te bereiken, kunnen met name holle glasparels ook de vervormingssnelheid van krimp verminderen, navervorming van het product voorkomen, de hardheid en elasticiteitsmodulus van het materiaal verhogen, en de prijs is lager, maar het nadeel is dat het materiaal slagvast is Prestaties vallen.
Proces optimalisatie
In feite kan het probleem van "zwevende vezels" ook worden verbeterd door het gietproces. De verschillende elementen van het spuitgietproces hebben verschillende effecten op glasvezelversterkte kunststofproducten. Hier zijn enkele basisregels die kunnen worden gevolgd.
01 Cilinder temperatuur
Aangezien de smeltvloeisnelheid van glasvezelversterkte kunststof 30% tot 70% lager is dan die van niet-versterkte kunststof, is de vloeibaarheid slecht, dus de vattemperatuur moet 10 tot 30 ° C hoger zijn dan normaal. Het verhogen van de vattemperatuur kan de smeltviscositeit verlagen, de vloeibaarheid verbeteren, slechte vulling en lassen voorkomen en de dispersie van glasvezel helpen vergroten en de oriëntatie verminderen, wat resulteert in een lagere oppervlakteruwheid van het product.
Maar de vattemperatuur is niet zo hoog mogelijk. Een te hoge temperatuur zal de neiging tot polymeeroxidatie en -degradatie vergroten. De kleur zal veranderen wanneer deze zwak is, en zal vercooksing en zwart worden veroorzaakt wanneer deze ernstig is.
Bij het instellen van de vattemperatuur moet de temperatuur van het toevoergedeelte iets hoger zijn dan de conventionele eis, en iets lager dan het compressiegedeelte, om het voorverwarmingseffect te gebruiken om het afschuifeffect van de schroef op de glasvezel te verminderen en te verminderen de lokale viscositeit. Het verschil en de beschadiging van het oppervlak van de glasvezel zorgen voor de hechtsterkte tussen de glasvezel en de hars.
02 Vormtemperatuur
Het temperatuurverschil tussen de mal en de smelt mag niet te groot zijn om te voorkomen dat de glasvezel dichtslibt op het oppervlak als de smelt koud is en "zwevende vezels" vormt. Daarom is een hogere matrijstemperatuur vereist, wat nuttig is om de smeltvulprestaties te verbeteren en te verhogen. Het is ook gunstig voor de sterkte van de laslijn, het verbeteren van de oppervlakteafwerking van het product en het verminderen van oriëntatie en vervorming.
Hoe hoger de vormtemperatuur, hoe langer de afkoeltijd, hoe langer de vormcyclus, hoe lager de productiviteit en hoe hoger de vormkrimp, dus hoe hoger niet, hoe beter. Bij het instellen van de matrijstemperatuur moet ook rekening worden gehouden met de harsvariëteit, de matrijsstructuur, het glasvezelgehalte, enz. Wanneer de holte complex is, het glasvezelgehalte hoog is en het vullen van de matrijs moeilijk is, moet de matrijstemperatuur op passende wijze worden verhoogd.
03 injectiedruk
De injectiedruk heeft een grote invloed op het vormen van glasvezelversterkte kunststoffen. Een hogere injectiedruk is bevorderlijk voor het vullen, verbetert de glasvezeldispersie en vermindert de krimp van het product, maar het zal de schuifspanning en oriëntatie verhogen, waardoor het gemakkelijk kromtrekken en vervorming en ontvormingsproblemen veroorzaakt, zelfs leidend tot overloopproblemen. Om het "zwevende vezel" -fenomeen te verbeteren, is het daarom noodzakelijk om de injectiedruk iets hoger te verhogen dan de injectiedruk van de niet-versterkte kunststof, afhankelijk van de specifieke situatie.
De keuze van de injectiedruk hangt niet alleen samen met de wanddikte van het product, de poortafmeting en andere factoren, maar ook met het glasvezelgehalte en de vorm. In het algemeen geldt: hoe hoger het glasvezelgehalte, hoe langer de glasvezellengte, hoe groter de injectiedruk moet zijn.
04 tegendruk
De grootte van de tegendruk van de schroef heeft een belangrijke invloed op de gelijkmatige verdeling van glasvezel in de smelt, de vloeibaarheid van de smelt, de dichtheid van de smelt, de uiterlijke kwaliteit van het product en de fysische en mechanische eigenschappen. Het is meestal beter om een hogere tegendruk te gebruiken. , Helpen bij het verbeteren van het fenomeen "zwevende vezels". Een te hoge tegendruk zal echter een groter afschuifeffect hebben op de lange vezels, waardoor de smelt gemakkelijk wordt afgebroken door oververhitting, wat resulteert in verkleuring en slechte mechanische eigenschappen. Daarom kan de tegendruk iets hoger worden ingesteld dan die van de niet-versterkte kunststof.
05 Injectiesnelheid
Het gebruik van een hogere injectiesnelheid kan het fenomeen van "zwevende vezels" verbeteren. Verhoog de injectiesnelheid, zodat de glasvezelversterkte kunststof snel de vormholte vult en de glasvezel een snelle axiale beweging langs de stroomrichting maakt, wat gunstig is om de spreiding van de glasvezel te vergroten, de oriëntatie te verminderen, de sterkte te verbeteren van de laslijn en de oppervlakkige reinheid van het product, maar er moet op worden gelet dat "sproeien" bij de spuitmond of poort wordt vermeden vanwege de te hoge injectiesnelheid, waardoor kronkelige defecten ontstaan en het uiterlijk van het plastic onderdeel wordt aangetast.
06 schroefsnelheid
Bij het weekmaken van glasvezelversterkte kunststoffen, mag de schroefsnelheid niet te hoog zijn om overmatige wrijving en afschuifkracht te voorkomen die de glasvezel beschadigen, de interfacetoestand van het glasvezeloppervlak vernietigen, de hechtsterkte tussen de glasvezel en de hars verminderen , en verergeren de "zwevende vezel". "Verschijnselen, vooral wanneer de glasvezel langer is, zal er een ongelijke lengte zijn als gevolg van een deel van de glasvezelbreuk, wat resulteert in ongelijke sterkte van de plastic onderdelen en onstabiele mechanische eigenschappen van het product.
Proces samenvatting
Door de bovenstaande analyse kan worden gezien dat het gebruik van hoge materiaaltemperatuur, hoge matrijstemperatuur, hoge injectiedruk en tegendruk, hoge injectiesnelheid en injectie met lage schroefsnelheid gunstiger is om het fenomeen "zwevende vezel" te verbeteren.
