Quali sono i fenomeni delle fibre galleggianti nell'analisi dei difetti dello stampaggio a iniezione?

Quando lo stampo è stato testato, i vari meccanismi funzionavano sostanzialmente normalmente, ma il prodotto presentava seri problemi di qualità estetica, con macchie bianche radiali sulla superficie, e questa macchia bianca è diventata più grave con l'aumento del contenuto di fibra di vetro. Questo fenomeno è comunemente noto come ""Fibra galleggiante" è un tipo di prodotti in plastica in fibra di vetro che sono soggetti a difetti superficiali, il che è inaccettabile per le parti in plastica per autoveicoli con requisiti di aspetto elevato.

Analisi delle cause:

Il fenomeno della "fibra fluttuante" è causato dall'esposizione della fibra di vetro. La fibra di vetro bianca è esposta sulla superficie durante il processo di riempimento e scorrimento della fusione di plastica. Dopo la condensazione e lo stampaggio, formerà segni bianchi radiali sulla superficie della parte in plastica. Quando la parte in plastica è nera Quando la differenza di colore aumenta, diventa più evidente. Le ragioni principali della sua formazione sono le seguenti.

Innanzitutto, nel processo di fluidificazione della plastica, a causa della differenza di fluidità della fibra di vetro e della resina, e della diversa densità di massa, le due tendono a separarsi. La fibra di vetro a bassa densità galleggia in superficie e la resina più densa affonda. All'interno la fibra di vetro è a vista;

In secondo luogo, poiché la fusione di plastica è soggetta all'attrito e alla forza di taglio della vite, dell'ugello, del pattino e del cancello durante il processo di flusso, causerà la differenza nella viscosità locale e, allo stesso tempo, distruggerà lo strato di interfaccia su la superficie della fibra di vetro e la viscosità del fuso sarà più piccola. , Quanto più grave è il danno allo strato di interfaccia, tanto minore è la forza di adesione tra la fibra di vetro e la resina. Quando la forza di adesione è ridotta a un certo livello, la fibra di vetro eliminerà il legame della matrice di resina e si accumulerà gradualmente sulla superficie ed esporrà;

Inoltre, quando il fuso plastico viene iniettato nella cavità, si formerà un effetto "fontana", cioè la fibra di vetro scorrerà dall'interno verso l'esterno e andrà a contatto con la superficie della cavità. Poiché la temperatura della superficie dello stampo è bassa, la fibra di vetro con un peso leggero e una rapida condensazione si congela istantaneamente e se non può essere completamente circondata dal fuso nel tempo, sarà esposta e formerà "fibre fluttuanti".

Pertanto, la formazione del fenomeno della "fibra fluttuante" non è solo correlata alla composizione e alle caratteristiche delle materie plastiche, ma anche al processo di stampaggio, che presenta maggiore complessità e incertezza.

Nella produzione attuale, ci sono vari accorgimenti per migliorare il fenomeno della "fibra fluttuante". Il metodo più tradizionale consiste nell'aggiungere compatibilizzanti, disperdenti e lubrificanti ai materiali di stampaggio, inclusi agenti di accoppiamento silano, compatibilizzanti con innesto di anidride maleica, polvere di silicone, lubrificanti di acidi grassi e alcuni domestici o importati Utilizzare questi additivi per migliorare la compatibilità dell'interfaccia tra la fibra di vetro e la resina, migliorano l'uniformità della fase dispersa e della fase continua, aumentano la forza di legame dell'interfaccia e riducono la separazione della fibra di vetro e della resina. Migliora l'esposizione della fibra di vetro.

Alcuni di essi hanno buoni effetti, ma la maggior parte sono costosi, aumentano i costi di produzione e influiscono anche sulle proprietà meccaniche dei materiali. Ad esempio, gli agenti di accoppiamento silanici liquidi più comunemente usati sono difficili da disperdere dopo essere stati aggiunti e le materie plastiche sono facili da formare. Il problema della formazione di grumi causerà un'alimentazione irregolare delle apparecchiature, una distribuzione non uniforme del contenuto di fibra di vetro e proprietà meccaniche non uniformi dei prodotti.

Negli ultimi anni è stato adottato anche il metodo di aggiunta di fibre corte o microsfere cave di vetro. Le fibre corte o microsfere cave di vetro di piccole dimensioni hanno le caratteristiche di buona fluidità e disperdibilità, e facile da formare compatibilità di interfaccia stabile con la resina. Per raggiungere lo scopo di migliorare la "fibra fluttuante", in particolare le perle di vetro cave possono anche ridurre il tasso di deformazione da restringimento, evitare la deformazione successiva del prodotto, aumentare la durezza e il modulo elastico del materiale e il prezzo è inferiore, ma lo svantaggio è che il materiale è resistente agli urti Le prestazioni calano.

Soluzione:

A. Regolazione del sistema di colata in stampo

Il sistema di colata in stampo è strettamente correlato alla formazione del fenomeno della "fibra fluttuante". In considerazione della scarsa fluidità delle plastiche rinforzate con fibra di vetro e della fluidità incoerente dei due componenti della fibra di vetro e della resina, la distanza di flusso non dovrebbe essere troppo lunga e il fuso deve riempire rapidamente la cavità per garantire una dispersione uniforme della fibra di vetro senza integrazione di fanghi. Strato per formare una "fibra galleggiante".

Pertanto, il principio di base della progettazione del sistema di iniezione è che la sezione trasversale del corridore dovrebbe essere grande e il flusso dovrebbe essere diritto e corto. Dovrebbero essere utilizzati corridori principali tozzi, corridori e cancelli spessi. I gate possono essere sottili, a forma di ventaglio o ad anello e possono anche essere multi-gate per rendere caotico il flusso di materiale, diffondere la fibra di vetro e ridurre l'orientamento. Richiede inoltre una buona funzione di scarico, in grado di evacuare prontamente il gas generato dalla volatilizzazione dell'agente di trattamento superficiale della fibra di vetro, in modo da evitare difetti quali scarsa saldatura, mancanza di materiale e bruciature.

Per il sistema di colata dello stampo del coperchio della maniglia, il processo del canale di flusso più lungo è un fattore che causa il grave fenomeno della "fibra fluttuante", ma questa è la necessità della struttura dello stampo e non può essere accorciata, quindi solo la dimensione della sezione trasversale del canale di flusso e La forma e le dimensioni del cancello vengono regolate. Il cancello viene cambiato in un cancello a ventola e le dimensioni del cancello e della guida vengono gradualmente aumentate durante il processo di prova dello stampo.

Inoltre, va notato che la "fibra fluttuante" tende a comparire nella parte con grande spessore di parete della parte in plastica. Questo perché il gradiente di velocità del flusso del fuso è grande lì e la velocità centrale del fuso è alta quando il fuso scorre ed è vicino alla parete della cavità. La bassa velocità nella posizione intensifica la tendenza della fibra di vetro a galleggiare e la velocità relativa è più lenta, con conseguente ristagno e accumulo per formare "fibre fluttuanti". Pertanto, lo spessore delle pareti delle parti in plastica dovrebbe essere reso il più uniforme possibile e si dovrebbero evitare angoli acuti e spazi vuoti per garantire il flusso regolare del fuso.

B. Ottimizzazione delle condizioni del processo di stampaggio a iniezione

La formulazione di idonee condizioni di processo di stampaggio è fondamentale per migliorare il fenomeno della "fibra fluttuante". I vari elementi del processo di stampaggio a iniezione hanno effetti diversi sui prodotti in plastica rinforzata con fibra di vetro. Ecco alcune regole di base che possono essere seguite.

C, temperatura

Il primo è la temperatura della canna. Poiché l'indice di fusione della plastica rinforzata con fibra di vetro è inferiore dal 30% al 70% rispetto a quello della plastica non rinforzata e la sua fluidità è scarsa, la temperatura della canna dovrebbe essere da 10 a 30°C superiore al normale. L'aumento della temperatura del cilindro può ridurre la viscosità del fuso, migliorare la fluidità, evitare un riempimento e una saldatura scadenti e contribuire ad aumentare la dispersione della fibra di vetro e ridurre l'orientamento, con conseguente riduzione della rugosità superficiale del prodotto.

Ma la temperatura della canna non è la più alta possibile. Una temperatura troppo alta aumenterà la tendenza del polimero di nylon a ossidarsi e degradarsi, e il colore cambierà quando è leggero e causerà coke e annerimento quando è grave. Quando si imposta la temperatura della canna, la temperatura della sezione di alimentazione dovrebbe essere leggermente superiore al requisito convenzionale e leggermente inferiore alla sezione di compressione, in modo da utilizzare il suo effetto di preriscaldamento per ridurre l'effetto di taglio della vite sulla fibra di vetro e ridurre la viscosità locale. La differenza e il danneggiamento della superficie della fibra di vetro garantiscono la forza di adesione tra la fibra di vetro e la resina. La temperatura di fusione di PA66 33% GF è 275~280 , la temperatura massima non deve superare i 300 ℃ e la temperatura della canna può essere selezionata all'interno di questo intervallo.

Il secondo è la temperatura dello stampo. La differenza di temperatura tra lo stampo e il fuso non deve essere troppo grande per evitare che la fibra di vetro si depositi sulla superficie quando il fuso è freddo, formando "fibre fluttuanti". Pertanto, è necessaria una temperatura dello stampo più elevata, utile per migliorare le prestazioni di riempimento del fuso e aumentare. È anche vantaggioso per la resistenza della linea di saldatura, migliorare la finitura superficiale del prodotto e ridurre l'orientamento e la deformazione.

Tuttavia, maggiore è la temperatura dello stampo, maggiore è il tempo di raffreddamento, più lungo è il ciclo di stampaggio, minore è la produttività e maggiore è il ritiro dello stampaggio, quindi maggiore non è il migliore. Quando si imposta la temperatura dello stampo, è necessario considerare anche la varietà di resina, la struttura dello stampo, il contenuto di fibra di vetro, ecc. Quando la cavità è complessa, il contenuto di fibra di vetro è elevato e il riempimento dello stampo è difficile, la temperatura dello stampo deve essere opportunamente aumentata. Per la copertura della maniglia dell'auto in PA66 33% GF, la temperatura dello stampo che scegliamo è di 110°C.

D, pressione

La pressione di iniezione ha una grande influenza sullo stampaggio della plastica rinforzata con fibra di vetro. Una pressione di iniezione più elevata favorisce il riempimento, migliora la dispersione della fibra di vetro e riduce il restringimento del prodotto, ma aumenterà lo stress da taglio e l'orientamento, causando facilmente deformazioni e deformazioni e difficoltà di sformatura, anche portando a problemi di trabocco, in modo da migliorare la "fibra fluttuante" fenomeno, è necessario aumentare la pressione di iniezione leggermente superiore alla pressione di iniezione delle materie plastiche non rinforzate a seconda della situazione specifica. La scelta della pressione di iniezione non è solo correlata allo spessore della parete del prodotto, alle dimensioni del gate e ad altri fattori, ma anche al contenuto e alla forma della fibra di vetro. In generale, maggiore è il contenuto di fibra di vetro, maggiore è la lunghezza della fibra di vetro, maggiore dovrebbe essere la pressione di iniezione.

La dimensione della contropressione della vite ha un effetto importante sulla dispersione uniforme della fibra di vetro nel fuso, sulla fluidità del fuso, sulla densità del fuso, sulla qualità dell'aspetto del prodotto e sulle proprietà meccaniche e fisiche. Di solito è vantaggioso utilizzare una contropressione maggiore, aiuta a migliorare il fenomeno della "fibra fluttuante". Tuttavia, una contropressione eccessivamente elevata avrà un maggiore effetto di taglio sulle fibre lunghe, rendendo il fuso facilmente degradabile a causa del surriscaldamento, con conseguente scolorimento e deterioramento delle proprietà meccaniche. Pertanto, la contropressione può essere impostata leggermente superiore a quella della plastica non rinforzata.

E. Velocità di iniezione

L'utilizzo di una velocità di iniezione più elevata può migliorare il fenomeno della "fibra fluttuante". Aumentare la velocità di iniezione, in modo che la plastica rinforzata con fibra di vetro riempia rapidamente la cavità dello stampo e la fibra di vetro effettui un rapido movimento assiale lungo la direzione del flusso, il che è vantaggioso per aumentare la dispersione della fibra di vetro, ridurre l'orientamento, migliorare la resistenza della linea di saldatura e la pulizia superficiale del prodotto, ma occorre prestare attenzione per evitare "spruzzi" in corrispondenza dell'ugello o della saracinesca a causa della velocità di iniezione eccessivamente elevata, formando difetti a serpentina e compromettendo l'aspetto della parte in plastica.

F. Velocità della vite

Quando si plastificano plastiche rinforzate con fibra di vetro, la velocità della vite non deve essere troppo elevata per evitare un attrito eccessivo e una forza di taglio che danneggerà la fibra di vetro, distruggerà lo stato di interfaccia della superficie della fibra di vetro, ridurre la forza di adesione tra la fibra di vetro e la resina , e aggravare la "fibra galleggiante". "Fenomeni, soprattutto quando la fibra di vetro è più lunga, si avrà una lunghezza non uniforme dovuta a parte della frattura della fibra di vetro, con conseguente disuguale resistenza delle parti in plastica e proprietà meccaniche instabili del prodotto.

Attraverso l'analisi di cui sopra, si può vedere che l'uso di alta temperatura del materiale, alta temperatura dello stampo, alta pressione, alta velocità e iniezione a bassa velocità della vite è vantaggioso per migliorare il fenomeno della "fibra fluttuante". Maggiori informazioni su: Macchina per lo stampaggio ad iniezione orizzontale