유리 섬유 강화 플라스틱의 사출 성형시 각기구의 작동은 기본적으로 정상이지만 제품의 외관 품질에 심각한 문제가 있고 표면에 방사상 백색 마크가 생기며이 백색 마크는 유리 섬유 함량. 이 현상은 일반적으로 "부유 섬유"로 알려져 있으며, 외관 요구 사항이 높은 플라스틱 부품에는 허용되지 않습니다.
원인 분석
"부유 섬유"현상은 유리 섬유의 노출로 인해 발생합니다. 흰색 유리 섬유는 플라스틱 용융 충전 및 유동 과정에서 표면에 노출됩니다. 응결 후 플라스틱 부품 표면에 방사형 흰색 표시가 형성됩니다. 플라스틱 부분이 검은 색일 때 색상 차이가 커지면 더 분명해집니다.
그 형성의 주요 이유는 다음과 같습니다.
1. 플라스틱 용융 흐름 과정에서 유리 섬유와 수지의 유동성 및 밀도 차이로 인해 둘이 분리되는 경향이 있습니다. 저밀도 유리 섬유가 표면에 떠 있고 밀도가 높은 수지가 그 안으로 가라 앉습니다. , 그래서 유리 섬유 노출 현상이 형성됩니다;
2. 플라스틱 용융물은 유동 과정에서 나사, 노즐, 러너 및 게이트의 마찰 및 전단력을 받기 때문에 국부 점도의 차이를 유발하고 동시에 인터페이스 층을 파괴합니다. 유리 섬유의 표면 및 용융 점도가 더 작아집니다. , 계면 층의 손상이 심할수록 유리 섬유와 수지 사이의 결합력은 작아집니다. 결합력이 일정 수준까지 작 으면 유리 섬유는 수지 매트릭스의 결합을 제거하고 점차적으로 표면에 축적되어 노출됩니다.
3. 플라스틱 용융물이 캐비티에 주입되면 "분수"효과를 형성합니다. 즉, 유리 섬유가 내부에서 외부로 흐르고 캐비티 표면과 접촉합니다. 금형 표면 온도가 낮기 때문에 유리 섬유가 가볍고 빠르게 응축됩니다. 그것은 즉시 얼고, 시간 내에 용융물로 완전히 둘러싸 일 수 없으면 노출되어 "부유 섬유"를 형성합니다.
따라서 "부유 섬유"현상의 형성은 플라스틱 재료의 구성 및 특성과 관련이있을뿐만 아니라 복잡성과 불확실성이 더 큰 성형 공정과도 관련이 있습니다.
공식과 과정의 관점에서 "부유 섬유"현상을 개선하는 방법에 대해 이야기 해 봅시다.
공식 최적화
보다 전통적인 방법은 실란 커플 링제, 말레 산 무수물 그래프트 상용화 제, 실리콘 분말, 지방산 윤활제 및 일부 국내 또는 수입품을 포함하여 성형 재료에 상용화 제, 분산제 및 윤활제를 추가하는 것입니다. 이러한 첨가제를 사용하여 유리 섬유 간의 인터페이스 호환성을 개선합니다. 및 수지, 분산상 및 연속상의 균일 성을 개선하고, 계면 결합 강도를 증가시키고, 유리 섬유와 수지의 분리를 감소시킨다. 유리 섬유의 노출을 개선합니다. 그들 중 일부는 좋은 효과가 있지만 대부분은 비싸고 생산 비용이 증가하며 재료의 기계적 특성에도 영향을 미칩니다. 예를 들어, 일반적으로 사용되는 액체 실란 커플 링제는 첨가 후 분산이 어렵고 플라스틱이 형성되기 쉽습니다. 덩어리 형성 문제로 인해 장비의 공급이 고르지 않고 유리 섬유 함량이 고르지 않게 분포되어 제품의 기계적 특성이 고르지 않게됩니다.
최근에는 단 섬유 또는 중공 유리 마이크로 스피어를 추가하는 방법도 채택되었습니다. 작은 크기의 단 섬유 또는 중공 유리 마이크로 스피어는 우수한 유동성 및 분산 성의 특성을 가지며 수지와 안정된 계면 호환성을 형성하기 쉽습니다. "부유 섬유"를 개선하는 목적을 달성하기 위해 특히 중공 유리 비드는 수축 변형률을 줄이고 제품의 뒤틀림을 방지하며 재료의 경도와 탄성 계수를 높이고 가격이 낮지 만 단점이 있습니다. 소재는 내 충격성 성능 저하입니다.
공정 최적화
사실, "부유 섬유"문제는 성형 공정을 통해 개선 될 수도 있습니다. 사출 성형 공정의 다양한 요소는 유리 섬유 강화 플라스틱 제품에 다른 영향을 미칩니다. 따라야 할 몇 가지 기본 규칙은 다음과 같습니다.
01 실린더 온도
유리 섬유 강화 플라스틱의 용융 유량은 비 강화 플라스틱보다 30 ~ 70 % 낮기 때문에 유동성이 나쁘기 때문에 배럴 온도는 정상보다 10 ~ 30 ° C 높아야합니다. 배럴 온도를 높이면 용융 점도를 낮추고, 유동성을 개선하고, 충진 및 용접 불량을 방지하고, 유리 섬유의 분산을 높이고 배향을 줄여 제품의 표면 거칠기를 낮출 수 있습니다.
그러나 배럴 온도는 가능한 한 높지 않습니다. 너무 높은 온도는 폴리머 산화 및 분해 경향을 증가시킵니다. 경미하면 색이 변하고 심하면 코킹과 흑화를 유발합니다.
배럴 온도를 설정할 때 공급 섹션의 온도는 기존 요구 사항보다 약간 높고 압축 섹션보다 약간 낮아야 예열 효과를 사용하여 유리 섬유에 대한 나사의 전단 효과를 줄이고 감소시킵니다. 국부 점도. 유리 섬유 표면의 차이와 손상은 유리 섬유와 수지 사이의 결합 강도를 보장합니다.
02 금형 온도
금형과 용융물 사이의 온도 차이는 용융물이 차가울 때 유리 섬유가 표면에 침식되어 "부유 섬유"를 형성하는 것을 방지하기 위해 너무 크지 않아야합니다. 따라서 더 높은 금형 온도가 필요하며, 이는 용융 충전 성능을 향상시키고 증가시키는 데 유용합니다. 또한 웰드 라인 강도, 제품 표면 마감 개선, 방향 및 변형 감소에 도움이됩니다.
그러나 금형 온도가 높을수록 냉각 시간이 길어지고 성형주기가 길어지고 생산성이 낮아지고 성형 수축이 높아져 높을수록 좋지 않습니다. 금형 온도 설정은 수지 종류, 금형 구조, 유리 섬유 함량 등을 고려해야합니다. 캐비티가 복잡하고 유리 섬유 함량이 높고 금형 충전이 어려운 경우 금형 온도를 적절하게 높여야합니다.
03 사출 압력
사출 압력은 유리 섬유 강화 플라스틱 성형에 큰 영향을 미칩니다. 더 높은 사출 압력은 충진, 유리 섬유 분산 개선 및 제품 수축 감소에 도움이되지만 전단 응력 및 배향을 증가시켜 쉽게 뒤틀림 및 변형을 일으키고 이형 문제를 일으키고 오버 플로우 문제를 야기합니다. 따라서 "부유 섬유"현상을 개선하기 위해서는 특정 상황에 따라 비 강화 플라스틱의 사출 압력보다 약간 더 높은 사출 압력이 필요합니다.
사출 압력의 선택은 제품 벽 두께, 게이트 크기 및 기타 요소뿐만 아니라 유리 섬유 함량 및 모양과도 관련이 있습니다. 일반적으로 유리 섬유 함량이 높을수록 유리 섬유 길이가 길수록 사출 압력이 높아야합니다.
04 배압
스크류 배압의 크기는 용융물에서 유리 섬유의 균일 한 분산, 용융물의 유동성, 용융물의 밀도, 제품의 외관 품질 및 물리적 및 기계적 특성에 중요한 영향을 미칩니다. 일반적으로 더 높은 배압을 사용하는 것이 좋습니다. , "부유 섬유"현상을 개선하는 데 도움이됩니다. 그러나 과도하게 높은 배압은 긴 섬유에 더 큰 전단 효과를 가져와 과열로 인해 용융물이 쉽게 분해되어 변색되고 기계적 특성이 저하됩니다. 따라서 배압은 비 강화 플라스틱의 배압보다 약간 높게 설정할 수 있습니다.
05 사출 속도
더 빠른 사출 속도를 사용하면 "부유 섬유"현상을 개선 할 수 있습니다. 사출 속도를 높이면 유리 섬유 강화 플라스틱이 금형 캐비티를 빠르게 채우고 유리 섬유가 흐름 방향을 따라 축 방향으로 빠르게 이동하여 유리 섬유의 분산을 높이고 방향을 줄이며 강도를 향상시키는 데 유리합니다. 웰드 라인과 제품의 표면 청결에 영향을 미치지 만 과도하게 빠른 사출 속도로 인해 노즐이나 게이트에 "스프레이"가 발생하지 않도록주의를 기울여야하며, 사문석 결함을 형성하고 플라스틱 부품의 외관에 영향을 미칩니다.
06 나사 속도
유리 섬유 강화 플라스틱을 가소화할 때 나사 속도가 너무 높아서 유리 섬유를 손상시키고 유리 섬유 표면의 계면 상태를 파괴하고 유리 섬유와 수지 사이의 결합 강도를 감소시키는 과도한 마찰 및 전단력을 피할 수 없습니다. , "부유 섬유"를 악화시킵니다. "현상, 특히 유리 섬유가 더 길면 유리 섬유의 일부 파단으로 인해 길이가 고르지 않아 플라스틱 부품의 강도가 같지 않고 제품의 기계적 특성이 불안정합니다.
프로세스 요약
위의 분석을 통해 높은 재료 온도, 높은 금형 온도, 높은 사출 압력 및 배압, 높은 사출 속도 및 낮은 스크류 속도 사출의 사용이 "부유 섬유"현상을 개선하는 데 더 유리하다는 것을 알 수 있습니다.
