При литье под давлением пластика, армированного стекловолокном, возникают плавающие волокна, поделитесь некоторыми решениями!
Во время литья под давлением пластиков, армированных стекловолокном, работа каждого механизма в основном нормальная, но продукт имеет серьезные проблемы с качеством внешнего вида, и на поверхности образуются радиальные белые метки, и эта белая метка имеет тенденцию быть серьезной с увеличением содержание стекловолокна. Это явление широко известно как «плавающее волокно», что неприемлемо для пластиковых деталей с высокими требованиями к внешнему виду.
Анализ причин
Явление «плавающего волокна» вызвано обнажением стекловолокна. Белое стекловолокно обнажается на поверхности в процессе заполнения и растекания пластикового расплава. После конденсации на поверхности пластиковой детали образуются радиальные белые отметины. Когда пластиковая деталь черная Когда разница в цвете увеличивается, это становится более очевидным.
Основные причины его образования следующие:
1. В процессе течения расплава пластика из-за разницы в текучести и плотности между стекловолокном и смолой они имеют тенденцию разделяться. Стекловолокно низкой плотности всплывает на поверхность, а более плотная смола погружается в нее. , Таким образом, формируется явление экспонирования стекловолокна;
2. Поскольку расплав пластика подвергается трению и сдвигу со стороны винта, сопла, бегунка и заслонки во время процесса потока, это вызовет разницу в локальной вязкости и в то же время разрушит интерфейсный слой на поверхность стекловолокна, и вязкость расплава будет меньше. , Чем серьезнее повреждение межфазного слоя, тем меньше сила связи между стекловолокном и смолой. Когда сила сцепления мала до определенного уровня, стекловолокно освобождается от связывания полимерной матрицы и постепенно накапливается на поверхности и обнажается;
3. Когда расплав пластика вводится в полость, он образует эффект «фонтана», то есть стекловолокно течет изнутри наружу и контактирует с поверхностью полости. Поскольку температура поверхности формы низкая, стекловолокно легкое и быстро конденсируется. Он мгновенно замерзает, и если вовремя не полностью окружить его расплавом, он обнажится и образует «плавающие волокна».
Следовательно, образование явления «плавающего волокна» связано не только с составом и характеристиками пластических материалов, но также с процессом формования, который имеет большую сложность и неопределенность.
Давайте поговорим о том, как улучшить феномен «плавающего волокна» с точки зрения формулы и процесса.
Оптимизация формулы
Более традиционный метод заключается в добавлении в формовочные материалы агентов совместимости, диспергаторов и смазок, включая силановые связующие агенты, агенты, улучшающие совместимость привитого малеинового ангидрида, силиконовый порошок, смазочные материалы на основе жирных кислот, а также некоторые отечественные или импортные добавки. и смола, улучшают однородность дисперсной фазы и непрерывной фазы, увеличивают прочность связи на границе раздела и уменьшают разделение стекловолокна и смолы. Улучшите экспонирование стекловолокна. Некоторые из них обладают хорошими эффектами, но большинство из них дорогие, увеличивают производственные затраты, а также влияют на механические свойства материалов. Например, более часто используемые жидкие силановые связующие агенты трудно диспергировать после добавления, а пластмассы легко формовать. Проблема образования комков вызовет неравномерную подачу оборудования и неравномерное распределение содержания стекловолокна, что, в свою очередь, приведет к неравномерным механическим свойствам продукта.
В последние годы также был принят метод добавления коротких волокон или полых стеклянных микросфер. Короткие волокна небольшого размера или полые стеклянные микросферы обладают характеристиками хорошей текучести и диспергируемости, а также легко образуют стабильную поверхность раздела, совместимую со смолой. Для достижения цели улучшения «плавающего волокна», особенно полых стеклянных шариков, можно также снизить скорость деформации усадки, избежать деформации продукта после деформации, повысить твердость и модуль упругости материала, а цена будет ниже, но недостаток в том, что материал ударопрочный. Характеристики падают.
Оптимизация процесса
Фактически, проблема «плавающего волокна» также может быть решена с помощью процесса формования. Различные элементы процесса литья под давлением по-разному влияют на пластмассовые изделия, армированные стекловолокном. Вот несколько основных правил, которым можно следовать.
01 Температура цилиндра
Поскольку скорость течения расплава пластика, армированного стекловолокном, на 30–70% ниже, чем у неармированного пластика, текучесть низкая, поэтому температура в цилиндре должна быть на 10–30 ° C выше нормальной. Повышение температуры цилиндра может снизить вязкость расплава, улучшить текучесть, избежать плохого наполнения и сварки, а также помочь увеличить дисперсию стекловолокна и уменьшить ориентацию, что приводит к снижению шероховатости поверхности продукта.
Но температура ствола не настолько высока. Слишком высокая температура увеличивает тенденцию к окислению и разрушению полимера. Цвет изменится, если он будет незначительным, и вызовет закоксовывание и почернение, если оно будет сильным.
При установке температуры цилиндра температура секции подачи должна быть немного выше, чем обычные требования, и немного ниже, чем в секции сжатия, чтобы использовать эффект предварительного нагрева для уменьшения срезающего воздействия винта на стекловолокно и уменьшения местная вязкость. Различие и повреждение поверхности стекловолокна обеспечивают прочность сцепления между стекловолокном и смолой.
02 Температура пресс-формы
Разница температур между формой и расплавом не должна быть слишком большой, чтобы предотвратить заиливание стекловолокна на поверхности, когда расплав холодный, с образованием «плавающих волокон». Следовательно, требуется более высокая температура формы, что полезно для улучшения характеристик заполнения расплава и увеличения. Также полезно для прочности линии сварки, улучшения качества поверхности продукта и уменьшения ориентации и деформации.
Однако чем выше температура формы, тем больше время охлаждения, дольше цикл формования, ниже производительность и выше усадка при формовании, поэтому чем выше, тем лучше. При установке температуры формы следует также учитывать разновидность смолы, структуру формы, содержание стекловолокна и т. Д. Если полость сложная, содержание стекловолокна высокое, а заполнение формы затруднено, температуру формы следует соответствующим образом повысить.
03 давление впрыска
Давление впрыска оказывает большое влияние на формование пластмасс, армированных стекловолокном. Более высокое давление впрыска способствует наполнению, улучшению диспергирования стекловолокна и уменьшению усадки продукта, но оно увеличивает напряжение сдвига и ориентацию, легко вызывая коробление и деформацию, затрудняя извлечение из формы, даже приводя к проблемам с переполнением. Следовательно, чтобы улучшить явление «плавающего волокна», необходимо увеличить давление впрыска, немного превышающее давление впрыска неармированного пластика, в соответствии с конкретной ситуацией.
Выбор давления впрыска зависит не только от толщины стенки продукта, размера затвора и других факторов, но также от содержания и формы стекловолокна. Как правило, чем выше содержание стекловолокна, чем длиннее стекловолокно, тем выше должно быть давление впрыска.
04 противодавление
Величина противодавления шнека оказывает важное влияние на равномерное диспергирование стекловолокна в расплаве, текучесть расплава, плотность расплава, внешний вид продукта и его физико-механические свойства. Обычно лучше использовать более высокое противодавление. , Помогите улучшить явление «плавающего волокна». Однако чрезмерно высокое противодавление будет иметь больший сдвигающий эффект на длинные волокна, в результате чего расплав легко разлагается из-за перегрева, что приводит к обесцвечиванию и плохим механическим свойствам. Поэтому противодавление можно установить немного выше, чем у неармированного пластика.
05 Скорость впрыска
Использование более высокой скорости впрыска может улучшить явление «плавающего волокна». Увеличьте скорость впрыска, чтобы армированный стекловолокном пластик быстро заполнял полость формы, а стекловолокно совершало быстрое осевое движение вдоль направления потока, что способствует увеличению дисперсии стекловолокна, уменьшению ориентации, повышению прочности линии сварного шва и чистоты поверхности продукта, но следует обращать внимание на то, чтобы избежать «разбрызгивания» на сопло или заслонку из-за слишком высокой скорости впрыска, образования змеевидных дефектов и ухудшения внешнего вида пластмассовой детали.
06 скорость шнека
При пластификации пластиков, армированных стекловолокном, скорость шнека не должна быть слишком высокой, чтобы избежать чрезмерного трения и силы сдвига, которые могут повредить стекловолокно, нарушить границу раздела поверхности стекловолокна, снизить прочность связи между стекловолокном и смолой. , и усугубить «плавающую фибру». «Явления, особенно когда стекловолокно длиннее, будет неравномерная длина из-за части разрушения стекловолокна, что приведет к неодинаковой прочности пластмассовых частей и нестабильным механическим свойствам продукта.
Краткое описание процесса
Из приведенного выше анализа можно увидеть, что использование высокой температуры материала, высокой температуры пресс-формы, высокого давления впрыска и противодавления, высокой скорости впрыска и впрыска с низкой скоростью вращения шнека более выгодно для улучшения явления «плавающего волокна».
