Leitfaden zur Verarbeitung von PA im Spritzgießen

Arten von PA-Materialien

PA- Polyamid, auch bekannt als Nylon, ist ein Oberbegriff für eine große Gruppe von Polymeren des Amidtyps. Die gängigsten sind PA6, PA66 und PA1010.

In jüngster Zeit hat mit der Entwicklung der IT-Industrie die Verwendung eines neuen Polyamidtyps - PA46 -, der als Ersatz für LCP (Flüssigkristallpolymer) bei der Herstellung von Computersteckern verwendet wird, drastisch zugenommen.

Da PA über gute mechanische Eigenschaften, gute Zähigkeit, Schlagfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Selbstschmierung, Flammschutz, Isolierung usw. verfügt, wird es in vielen Bereichen wie der Automobilindustrie, dem Maschinenbau, der Elektronik, der Instrumentierung und der chemischen Industrie eingesetzt, z. B. für Zahnräder, Riemenscheiben, Lager, Laufräder, Buchsen, Behälter, Bürsten, Reißverschlüsse usw.

PA6, PA66 und PA46 sind aliphatische Polyamide, also lineare Polymere mit stark polaren Amidgruppen in ihrer Molekularstruktur, die daher einen hohen Kristallisationsgrad aufweisen.

Die Leistung der PA Spritzgussprodukte hängt von ihrer Kristallform und ihrem Kristallinitätsgrad ab.

Die Verarbeitungsbedingungen haben einen Einfluss auf die kristalline Form und die Kristallinität, die Kristallisation von PA-Produkten kann je nach den Verarbeitungsbedingungen bis zu 40% variieren, die Produkte kühlen langsam ab, haben eine hohe Kristallinität und bilden größere kristalline Formen. Auch die Wasseraufnahme hat einen Einfluss auf die Kristallinität.

Darüber hinaus PA in den Verarbeitungsprozess durch Strömung, Scherung wird ein gewisses Maß an Orientierung, was zu Produkt-Performance Anisotropie, die Stärke entlang der Orientierung Richtung ist besser als die Richtung der Nicht-Orientierung, Orientierung ist auch förderlich für die Kristallisation, in der Form Design zu berücksichtigen, diesen Faktor.

PA-Eigenschaften und modifizierte PA

PA-Eigenschaften: PA ist eine Art von Polymer, das eine Amidgruppe enthält und durch die Polymerisation von interner Säure und dicyclischem Ammoniak oder durch die Kondensation von binärem Ammoniak und binärer Säure gebildet werden kann. Früher wurde es oft als Fasermaterial verwendet, und dann allmählich auf industrielle Anwendungen erweitert.

PA-Kunststoff hat eine hohe mechanische Festigkeit, hohe Steifigkeit, hohe Zähigkeit, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, gute elektrische Eigenschaften, die wichtigsten Sorten sind PA6, PA66, weit verbreitet in Maschinen, Automobil-, Haushaltsgeräte, Luftfahrt, Metallurgie und anderen Bereichen verwendet.

PA-Struktur enthält Amid-Gruppen, Feuchtigkeitsaufnahme, Größe Instabilität, so dass die Änderung der PA-Materialien ist unvermeidlich, die derzeit häufig verwendeten PA Modifikation Methoden sind, um Glasfaser-und Zusatzstoffe zwei Methoden.

Die Zugabe von 30% Glasfaser zu PA-Kunststoff kann die mechanischen Eigenschaften, die Hitzebeständigkeit und die Alterungsbeständigkeit von PA-Spritzgussteilen effektiv verbessern, insbesondere die Ermüdungsbeständigkeit kann auf das 2,5-fache derjenigen ohne Glasfaser erhöht werden.

Mit dem Zusatz von Glasfasern in PA müssen auch die Bedingungen des Produktionsprozesses geändert werden, wie z.B. die Erhöhung des Einspritzdrucks und der Einspritzgeschwindigkeit, die Erhöhung der Temperatur des Zylinders und der Form, und die Zylindertemperatur sollte um 10-40 Grad Celsius so weit wie möglich erhöht werden.

Nylon 6 Tm ist 220-230℃, Nylon 66 ist 260-270℃, Nylon selbst hat Wasser absorbierende Basis, so dass es Wasseraufnahme hat, muss es vor der Bildung getrocknet werden, ist die Temperatur zu hoch, um zu trocknen, dann ist das Nylon Korn verfärbt.

Verarbeitungsleistung beim PA-Spritzgießen

Es gibt viele PA-Sorten, wie PA6, PA66, PA610, PA1010 usw. Sie haben einige Unterschiede in der Leistung, aber die grundlegende Leistung ist die gleiche, seine wichtigsten Eigenschaften bei der Verarbeitung sind wie folgt.

1. PA hat eine starke Hygroskopizität und muss vor dem Spritzgießen vorgewärmt und getrocknet werden, wobei eine erneute Hygroskopizität nach dem Vorwärmen und Trocknen verhindert werden sollte, und der Feuchtigkeitsgehalt nach dem Trocknen sollte 0,3% nicht überschreiten.

2. PA ist ein kristalliner Kunststoff, hoher Schmelzpunkt, schlechte thermische Stabilität beim Schmelzen, wenn die Materialtemperatur 300 ℃ übersteigt, die Verweilzeit bei dieser Temperatur übersteigt 90min, ist es leicht zu produzieren Zersetzung. Es ist leicht, Feuchtigkeit zu absorbieren, müssen getrocknet werden, der Wassergehalt sollte nicht mehr als 0,3%. 3.

3. PA Schmelze Viskosität ist niedrig, ausgezeichnete Fließfähigkeit, leicht, die Form zu füllen, sondern auch leicht zu überlaufen Material und “Speichelfluss” Phänomen, mit der Schraube Injektionsmaschine Injektion sollte selbstverriegelnde Düse, und sollte beheizt werden, Schraube Kopf sollte mit einem nicht-reverse Ring.

4. Das Formgießsystem für PA-Spritzguss ähnelt in Form und Größe der Verarbeitung von PS, aber die Vergrößerung der Querschnitte von Anguss und Einlauf kann das Schrumpfen und Einziehen verbessern.

5. Der Schrumpfungsbereich von PA ist groß und die Schrumpfungsrate ist ebenfalls groß und die Richtungsabhängigkeit ist offensichtlich, so dass es leicht zu Schrumpfung, Beulen und Verformung kommen kann, weshalb stabile Formbedingungen erforderlich sind.

6. PA Kunststoff Wanddicke sollte so einheitlich wie möglich sein, sollte das Release Material Grad etwas größer sein, vor allem für dickwandige und tiefe hohe Art Kunststoffteile sollten einen großen Wert zu nehmen.

7. Die molekulare Bindungsorientierung von PA reagiert weniger empfindlich auf die Schergeschwindigkeit während des Formens, so dass der Formungsdruck weniger Einfluss auf die Leistung der Kunststoffteile hat.

8. Aufgrund der starken Schrumpfung von PA ist es notwendig, neben der strengen Kontrolle der Spritzgussprozessbedingungen, um hochpräzise Kunststoffteile zu erhalten, am besten auf der Grundlage von Tests im Formenbau.

9. PA hat einen offensichtlich hohen und engen Schmelzpunkt, so dass PA bei einer höheren Temperatur geformt werden muss.

10. Der Wärmediffusionskoeffizient von PA ist größer als der von PS, die Wärme kann leicht abgeleitet werden, die Wand des Angusses ist leicht zu einer dickeren Schalenschicht zu erzeugen, aus diesem Grund sollte der Hauptkanalquerschnitt etwas größer sein als der von PS.

11. Beim Einspritzen von PA-Schmelze sollte eine höhere Einspritzgeschwindigkeit gewählt werden, um zu verhindern, dass die PA-Schmelze in der Kavität schnell erstarrt.

12. Der Schmelztemperaturbereich von PA ist eng, daher sollte der Hauptkanal, der für das Formen von PA verwendet wird, dick und kurz sein, da es sonst leicht zur Erstarrung kommen kann.

13. PA hat eine gute Fließfähigkeit und kann leicht überlaufen. Es ist geeignet, um selbstverriegelnde Düse verwenden, und sollte erhitzt werden.

14. Die Werkzeugtemperatur wird in einem Bereich von 20–90 Grad anhand der Wanddicke des Kunststoffteils gewählt. Der Einspritzdruck richtet sich nach der Art der Spritzgießmaschine, der Materialtemperatur, Form und Größe des Kunststoffteils sowie dem Angusssystem des Werkzeugs; der Spritzgießzyklus wird anhand der Wanddicke des Kunststoffteils festgelegt.

Wenn die Viskosität des Harzes gering ist, sollte die Injektions- und Abkühlzeit lang sein, und Weißöl sollte als Formtrennmittel verwendet werden.

PA-Spritzgießbedingungen

Temperatur des Fasses

Die Trommeltemperatur hat einen großen Einfluss auf die Schrumpfungsrate der Kunststoffteile. Eine hohe Temperatur führt zu einer großen Schrumpfungsrate, im Gegensatz dazu ist die Schrumpfungsrate gering.

Die Zylindertemperatur sollte anhand des Schmelzpunkts des Kunststoffs bestimmt werden. Bei einer Schnecken-Spritzgießmaschine liegt sie 10–30 ℃ über dem Schmelzpunkt, bei einer Kolben-Spritzgießmaschine 30–50 ℃ darüber. Die Düsentemperatur liegt im Allgemeinen 10–20 ℃ unter der Temperatur im vorderen Zylinderbereich.

Temperatur der Form

80℃ wird empfohlen. Die Formtemperatur wirkt sich auf die Kristallinität aus, und die Kristallinität beeinflusst die physikalischen Eigenschaften des Produkts. Bei dünnwandigen Kunststoffteilen verändert sich die Kristallinität des Kunststoffteils im Laufe der Zeit, wenn die Formtemperatur unter 40 °C liegt, und es muss geglüht werden, um die geometrische Stabilität des Kunststoffteils zu erhalten.

Die Formentemperatur sollte entsprechend der Dicke des Kunststoffteils und den Leistungsanforderungen festgelegt werden und liegt im Allgemeinen zwischen 40 und 100 °C.

Wenn die Formtemperatur hoch ist, ist die Härte des Kunststoffteils groß und die Verschleißfestigkeit ist gut; wenn die Formtemperatur niedrig ist, ist die Dehnung groß und die Transparenz und Zähigkeit sind gut, aber wenn die Formtemperatur zu niedrig ist, wird die Abkühlungsgeschwindigkeit des Kunststoffteils ungleichmäßig zu den Defekten, in der Regel der wichtigste Faktor, um die Formtemperatur zu entscheiden, ist die Wandstärke des Produkts.

Trocknungsbehandlung

Wenn das Material vor der Verarbeitung versiegelt wird, muss es nicht getrocknet werden. Wird der Lagerbehälter jedoch geöffnet, wird eine Trocknung in Heißluft bei 85 °C empfohlen. Bei einer Luftfeuchtigkeit von mehr als 0,2% ist auch eine Vakuumtrocknung bei 105C für 12 Stunden erforderlich.

Schmelztemperatur

260~290C. 275~280C für Glaszusatzprodukte. Die Schmelztemperatur sollte über 300C vermieden werden.

Einspritzdruck

Normalerweise bei 750~1250bar, je nach Material und Produktdesign.

Einspritzgeschwindigkeit

Hohe Geschwindigkeit (sollte bei verstärktem Material etwas niedriger sein).

Strömungskanal und Schieber

Da die Erstarrungszeit von PA66 sehr kurz ist, ist die Position des Anschnitts sehr wichtig. Die Anschnittöffnung sollte nicht kleiner als 0,5*t sein (wobei t die Dicke des Kunststoffteils ist).

Bei Verwendung eines Heißkanals sollte die Anschnittgröße kleiner sein als bei einem herkömmlichen Kanal, da der Heißkanal dazu beitragen kann, ein vorzeitiges Erstarren des Materials zu verhindern.

Bei der Verwendung von getauchten Anschnitten sollte der Mindestdurchmesser des Anschnitts 0,75 mm betragen, um Defekte wie Luftblasen und Verbrennungen zu vermeiden.

Schneckendrehzahl

Eine mittlere Geschwindigkeit ist geeignet. Eine zu hohe Geschwindigkeit verschlechtert den Kunststoff durch übermäßige Scherung, was zu Verfärbungen und Leistungseinbußen des Produkts führt, eine zu niedrige Geschwindigkeit beeinträchtigt die Qualität der Schmelze und wirkt sich aufgrund der langen Schmelzzeit auch auf die Produktionseffizienz aus.

Gegendruck

Unter der Prämisse, die Qualität der Produkte zu gewährleisten, ist ein niedriger Gegendruck besser, da ein hoher Gegendruck die Schmelze zu stark schert und zu einem übermäßigen Hitzeabbau führt.

Vor- und Nachteile von PA-Materialien

Vorteile

1. Hohe mechanische Festigkeit, gute Zähigkeit, mit hoher Zug- und Druckfestigkeit. Die Zugfestigkeit ist nahe der Streckgrenze, mehr als doppelt so hoch wie ABS.

2. Hervorragende Ermüdungsfestigkeit, die Teile können immer noch die ursprüngliche mechanische Festigkeit nach wiederholtem Biegen zu erhalten. Gemeinsame Rolltreppe Handläufe, neue Fahrrad Kunststofffelgen und andere Gelegenheiten, wo die zyklische Ermüdung Wirkung ist sehr offensichtlich sind oft verwendet PA.

3. Glatte Oberfläche, kleiner Reibungskoeffizient, verschleißfest. Es ist selbstschmierend, wenn es als bewegliche mechanische Komponenten verwendet wird, geräuscharm, und kann ohne Schmiermittel verwendet werden, wenn die Reibung nicht zu hoch ist.

4. Korrosionsbeständigkeit, sehr beständig gegen Alkali und die meisten Salzflüssigkeiten, aber auch beständig gegen schwache Säuren, Öle, Benzin und andere Lösungsmittel, aromatische Verbindungen sind inert, können als Verpackungsmaterial für Schmiermittel, Kraftstoffe usw. verwendet werden.

Benachteiligungen

1. Leichte Wasseraufnahme. Die Wasseraufnahme beeinflusst bis zu einem gewissen Grad Abmessungen und Genauigkeit der Bauteile und wirkt sich besonders stark auf die Verdickung dünnwandiger Teile aus. Außerdem verringert sie die mechanische Festigkeit des Kunststoffs erheblich. Bei der Werkstoffwahl sollten die Einsatzumgebung und der Einfluss anderer Komponenten auf die Präzision berücksichtigt werden.

2. Geringe Lichtbeständigkeit. Bei langfristiger Einwirkung hoher Temperaturen oxidiert das Material mit dem Sauerstoff der Luft. Zunächst verfärbt es sich braun, anschließend wird die Oberfläche spröde und rissig.

3. Strengere Anforderungen an die Spritzgießtechnik: Bereits Spuren von Feuchtigkeit beeinträchtigen die Formteilqualität erheblich; aufgrund der Wärmeausdehnung ist die Maßstabilität des Produkts schwer zu kontrollieren.

Das Vorhandensein von scharfen Ecken im Produkt führt zu einer Spannungskonzentration und verringert die mechanische Festigkeit; ungleichmäßige Wandstärken führen zu Verzerrungen und Verformungen der Teile; Teile nach der Verarbeitung von Geräten erfordern hohe Präzision.

4. Absorbiert Wasser, Alkohol und quillt, nicht resistent gegen starke Säuren und Oxidationsmittel, kann nicht als säurebeständige Materialien verwendet werden.

Anwendungsbereiche von PA-Material

Anwendung: Weit verbreitet im Maschinen- und Instrumentenbau, in Automobilteilen, Elektro- und Elektronikprodukten, im Eisenbahnwesen, in Haushaltsgeräten, Kommunikationstechnik, Spinnmaschinen, Sport- und Freizeitartikeln, Ölleitungen, Öltanks und bestimmten präzisionstechnischen Produkten.

Elektro- und Elektronikgeräte: Steckverbinder, Spulenkörper, Zeitschalter, Abdeckungen für Leitungsschutzschalter, Halter für Schaltergehäuse

Automobil: Kühlerlüfter, Türgriff, Tankdeckel, Lufteinlassgitter, Kühlerverschluss, Lampenfassung

Industriebauteile: Stuhlsitz, Fahrradrahmen, Rollschuhbasis, Webschützen, Pedal, Gleitelement

Zusammenfassung

Dieser Blog stellt die Typen, Eigenschaften und das Spritzgießverfahren des technischen Kunststoffs PA vor, erläutert die Auswahl der Ausrüstung sowie Aspekte der Produktgestaltung und Werkzeugkonstruktion in der realen Fertigung und zeigt Lösungen für häufige Fehler auf.

Für die praktische Auswahl von PA-Werkstoffen und die Herstellung von Spritzgussprodukten empfiehlt es sich, eine erfahrene Spritzgießwerkzeugfabrik und einen Anbieter von Spritzgussprodukten hinzuzuziehen. Sie können anhand des Verwendungszwecks, der funktionalen Anforderungen, des Erscheinungsbilds und weiterer Kriterien einen geeigneten PA-Werkstoff empfehlen und so eine reibungslose Projektumsetzung sicherstellen.

Erhalten Sie wettbewerbsfähige Preise, DFM-Feedback und einen Produktionszeitplan vom Ingenieurteam von ZetarMold.

Kostenloses Angebot anfordern → Eine umfassende Übersicht finden Sie in unserem vollständigen Leitfaden zum Spritzgießen.