NylonLa poliamida (abreviado PA) es un plástico compuesto por resinas de poliamida. Dichas resinas pueden fabricarse a partir de diaminas y ácidos dibásicos mediante condensación, o a partir de lactamas formadas por deshidratación de aminoácidos mediante polimerización de apertura en anillo.

Existen muchas variedades de PA, principalmente PA6, PA66, PA610, PA11, PA12, PA1010, PA612, PA46, PA6T, PA9T, amidas aromáticas MXD-6, etc. PA6, PA66, PA12 y PA1010 son las más utilizadas. En este artículo se analizarán las características de las cuatro procesos de moldeo por inyección de nailonPA6, PA66, PA12 y PA1010.

Proceso de moldeo por inyección de nailon 6

Propiedades químicas y físicas

Las propiedades químicas y físicas de la PA6 son muy similares a las de la PA66, aunque tiene un punto de fusión más bajo y una amplia gama de temperaturas de proceso. Su resistencia al impacto y a la disolución es mejor que la de la PA66, pero también es más higroscópica.

Dado que muchas de las características de calidad de las piezas de plástico se ven afectadas por la absorción de humedad, es importante tenerlo en cuenta a la hora de diseñar productos con PA6.

Para mejorar las propiedades mecánicas de la PA6, se suelen añadir diversos modificadores. El vidrio es el aditivo más común, y a veces se añade caucho sintético, como EPDM y SBR, para mejorar la resistencia al impacto.

En los productos sin aditivos, la contracción de la PA6 oscila entre 1% y 1,5%. La adición de aditivos de fibra de vidrio puede reducir la contracción a 0,3% (pero ligeramente superior en la dirección perpendicular al proceso).

En la contracción del conjunto moldeado influyen principalmente la cristalinidad y la absorción de humedad del material. La contracción real también depende del diseño de la pieza, el grosor de la pared y otros parámetros del proceso.

Condiciones del proceso de moldeo por inyección

Secado: Dado que la PA6 absorbe fácilmente la humedad, debe prestarse especial atención al secado antes de su procesamiento. Si el material se suministra en un envase de material impermeable, el recipiente debe mantenerse hermético.

Si la humedad es superior a 0,2%, se recomienda el secado en aire caliente a más de 80°C durante 16 horas. Si el material ha estado expuesto al aire durante más de 8 horas, se recomienda el secado al vacío a 105°C durante más de 8 horas.

Temperatura de fusión: 230~280℃, para variedades reforzadas 250~280℃. 

Temperatura del molde: 80~90℃. La temperatura del molde afecta significativamente a la cristalinidad, que a su vez afecta a las propiedades mecánicas del pieza moldeada por inyección. Para las piezas estructurales, la cristalinidad es importante, por lo que la temperatura del molde recomendada es de 80~90℃.

También se recomiendan temperaturas de molde más altas para piezas de plástico de paredes finas y flujo largo. El aumento de la temperatura del molde incrementa la resistencia y rigidez de la pieza moldeada por inyecciónpero disminuye la dureza.

Si el espesor de la pared es superior a 3 mm, se recomienda utilizar un molde de baja temperatura de 20~40℃. Para el material reforzado con fibra de vidrio, la temperatura del molde debe ser superior a 80℃. 

Presión de inyección: generalmente entre 750~1250bar (según el material y el diseño del producto).

Velocidad de inyección: Alta velocidad (a reducir ligeramente para materiales reforzados). 

Corredores y puertas: Debido al corto tiempo de solidificación de la PA6, la ubicación de las compuertas es muy importante. La apertura de la puerta no debe ser inferior a 0,5*t (donde t es el grosor de la pieza moldeada).

Si se utiliza un canal caliente, el tamaño de la compuerta debe ser menor que con un canal convencional, ya que el canal caliente ayuda a evitar que el material se solidifique prematuramente. Si se utiliza una compuerta sumergida, el diámetro mínimo de la compuerta debe ser de 0,75 mm.

El proceso de moldeo por inyección de nailon 66

Secado del nailon 66

Secado al vacío: temperatura ℃ 95-105 tiempo 6-8 horas

Secado por aire caliente: temperatura ℃ 90-100 tiempo unas 4 horas

Cristalinidad: Además del nailon transparente, el nailon es un polímero mayoritariamente cristalino, con alta cristalinidad, la resistencia a la tracción del producto, la resistencia a la abrasión, la dureza, la lubricidad y otras propiedades han mejorado, y el coeficiente de expansión térmica y la absorción de agua tienden a disminuir, pero la transparencia y la resistencia al impacto no favorecen el rendimiento.

La temperatura del molde tiene una gran influencia en la cristalización, con alta cristalinidad a alta temperatura del molde y baja cristalinidad a baja temperatura del molde.

Encogimiento: Similar a otros plásticos cristalinos, la resina de nylon tiene el problema de la contracción, generalmente, la contracción del nylon tiene la mayor relación con la cristalización, cuando la cristalización del producto es grande, la contracción del producto también aumentará.

En el proceso de moldeo la reducción de la temperatura del molde y el aumento de la presión de inyección y la reducción de la temperatura del material reducirá la contracción, pero la tensión interna del producto aumenta fácilmente deformado. 1,5-2% contracción de PA66.

Equipo de moldeo: moldeo por inyección de nailon, la atención principal para evitar la "boquilla del fenómeno de flujo", por lo que el procesamiento de material de nylon generalmente utiliza una boquilla autoblocante.

Producto y molde

1. Grosor de la pared del producto La relación de longitud de flujo del nailon está entre 150-200, el grosor de la pared de los productos de nailon no es inferior a 0,8 mm, generalmente entre 1-3,2 mm, y la contracción del producto está relacionada con el grosor de la pared del producto, cuanto más grueso sea el grosor de la pared, mayor será la contracción.

2. Escape El valor de desbordamiento de la resina de nylon es de aproximadamente 0,03 mm, por lo que la ranura del orificio de escape debe controlarse a 0,025 o menos.

3. Temperatura del molde La pared delgada del producto es difícil de formar o requiere un control de la temperatura del molde de alta cristalinidad, el producto requiere un cierto grado de flexibilidad y se utiliza generalmente para controlar la temperatura del agua fría.

El proceso de moldeo del nailon 66

Temperatura del barril: nylon es un polímero cristalino, por lo que el punto de fusión es obvio, resina de nylon en moldeo por inyección temperatura del barril seleccionado con el rendimiento de la propia resina, equipo, y la forma de los factores de producto.

El nylon 66 es de 260℃. Debido a la escasa estabilidad térmica del nailon, no es adecuado permanecer en el barril durante mucho tiempo a una temperatura elevada, para no provocar la decoloración y el amarilleamiento del material, y debido a la buena fluidez del nailon, la temperatura supera su punto de fusión y, a continuación, fluye rápidamente.

Presión de inyección: nylon viscosidad de fusión es baja y tiene buena fluidez, pero la tasa de condensación es más rápido, en la forma del complejo y delgado espesor de pared del producto propenso a deficiencias, por lo que todavía necesita una mayor presión de inyección.

Por lo general, si la presión es demasiado alta, el producto aparecerá problemas de desbordamiento de borde; si la presión es demasiado baja, el producto producirá ondulaciones, burbujas, marcas evidentes de fusión o escasez de producto, y otros defectos, la mayoría de las variedades de nylon de la presión de inyección no exceda de 120MPA.

Generalmente seleccionado en el rango de 60-100MPA es cumplir con los requisitos de la mayoría de los productos, siempre y cuando el producto no aparece burbujas, abolladuras, y otros defectos, por lo general no quieren utilizar una mayor presión de retención, para evitar el aumento de la tensión interna. Para evitar el aumento de la tensión en el producto.

Velocidad de inyección: En el caso del nailon, la velocidad de inyección es más rápida para evitar las ondulaciones causadas por una velocidad de enfriamiento demasiado rápida y un llenado insuficiente del molde. La velocidad de inyección rápida no tiene un impacto significativo en el rendimiento del producto.

Temperatura del molde: temperatura del molde tiene cierta influencia en la cristalinidad y moldeo por inyección contracción, alta cristalinidad a temperatura de moldeo, alta resistencia a la abrasión, dureza, aumento del módulo elástico, disminución de la absorción de agua, aumento de la contracción de moldeo de los productos; baja cristalinidad a temperatura de moldeo, buena tenacidad, mayor alargamiento.

Parámetros del proceso de moldeo de nailon 66:

1）Temperatura del barril ℃  

2）Trasero 240-285 Medio 260-300 Delantero 260-300          

3）Temperatura de la boquilla ℃ 260-280 Temperatura del molde ℃ 20- 90      

4）Presión de inyección MPA 60-200

El uso de desmoldeante: El uso de una pequeña cantidad de desmoldeante tiene a veces el efecto de mejorar y eliminar defectos como las burbujas de aire.

El agente desmoldeante para productos de nailon puede ser estearato de zinc y aceite blanco, etc. También puede mezclarse en forma de pasta, que debe utilizarse en pequeñas cantidades y de manera uniforme para evitar defectos en la superficie de los productos.

Al parar la máquina, vacíe el tornillo para evitar la siguiente producción y gírelo.

Condiciones del proceso de moldeo por inyección de PA12

Tratamiento de secado: Debe asegurarse que la humedad sea inferior a 0,1% antes del procesamiento. Si el material se expone al aire para su almacenamiento, se recomienda secarlo con aire caliente a 85℃ durante 4~5 horas. Si el material se almacena en un recipiente hermético, entonces se puede utilizar directamente después de 3 horas de equilibrio de temperatura.

Temperatura de fusión: 240~300℃; no exceder de 310℃ para materiales de características comunes, y no exceder de 270℃ para materiales con características ignífugas.

Temperatura del molde: 30~40℃ para materiales no reforzados, 80~90℃ para componentes de pared delgada o gran superficie, 90~100℃ para materiales reforzados. El aumento de la temperatura aumentará la cristalinidad del material. El control preciso de la temperatura del molde es importante para PA12.

Presión de inyección: hasta 1000 bar (se recomienda una presión de mantenimiento baja y una temperatura de fusión alta).

Velocidad de inyección: alta velocidad (mejor para materiales con aditivos de vidrio).

Corredores y puertas: Para materiales sin aditivos, el diámetro del canal debe ser de unos 30 mm debido a la baja viscosidad del material. Para materiales reforzados, se requiere un diámetro de canal grande de 5~8 mm.

La forma del canal debe ser redonda. El orificio de inyección debe ser lo más corto posible. Se pueden utilizar varios tipos de compuertas. No utilice compuertas pequeñas para piezas grandes para evitar una presión o contracción excesivas en la pieza.

Es preferible que el grosor de la compuerta sea igual al grosor de la pieza. Si se utiliza una compuerta sumergida, se recomienda un diámetro mínimo de 0,8 mm. canal caliente moldes de inyección son eficaces, pero requieren un control muy preciso de la temperatura para evitar fugas de material o la solidificación en la boquilla. Si se utiliza un canal caliente, el tamaño de la boquilla debe ser inferior al de un canal frío.

Condiciones del proceso de moldeo por inyección de PA1010

Dado que la estructura molecular del nailon 1010 contiene grupos amida hidrófilos, es muy fácil que absorba humedad, y su índice de absorción de agua en equilibrio es de 0,8%~1,0%.

La humedad tiene un impacto significativo en las propiedades físicas y mecánicas del nailon 1010; por lo tanto, la materia prima debe secarse antes de su uso, de modo que su contenido de agua se reduzca a menos de 0,1%.

Al secar el nylon 1010 debe evitarse la decoloración por oxidación, ya que el grupo amida es sensible al oxígeno y fácil de degradar por oxidación.

Para el secado, es mejor utilizar el secado al vacío, ya que este método tiene una alta tasa de deshidratación, un corto tiempo de secado y una buena calidad de los gránulos secados.

Las condiciones de secado son generalmente grados de vacío por encima de 94,6 kPa, temperatura 90~100 ℃, tiempo de secado 8~12h; el contenido de agua se reduce a 0,1%~0,3%.

Si se utiliza la operación ordinaria de secado en horno, la temperatura de secado debe controlarse a 95~105 ℃, y el tiempo de secado debe prolongarse, necesitando generalmente 20~24h. El material secado debe conservarse con cuidado para evitar que vuelva a absorber humedad.

Proceso de plastificación: Antes de que el nylon 1010 entre en la cavidad del molde, debe alcanzar la temperatura de moldeo especificada y ser capaz de proporcionar una cantidad suficiente de material fundido en el tiempo especificado, y la temperatura del material fundido debe ser uniforme en todos los puntos.

Para cumplir estos requisitos, se ha instalado un tornillo moldeo por inyección La máquina se utiliza de acuerdo con las características del nylon 1010, y el tornillo es de tipo mutación o de tipo combinación.

La temperatura del barril aumenta desde la entrada de la tolva hasta la parte delantera en secuencia. A medida que la temperatura del barril se controla cerca del punto de fusión, es beneficioso para la mejora de la resistencia al impacto del producto y puede evitar la fuga de material y evitar la descomposición del material, la temperatura del barril es generalmente 210 ~ 230 ℃.

Para reducir la fricción entre el tornillo y la PA1010 durante el premoldeado. Se puede utilizar parafina líquida como lubricante. La dosificación suele ser de 0,5~2 mL/kg; la temperatura del molde suele ser de 40~80℃. El aumento de la contrapresión es bueno para compactar el material en la ranura del tornillo.

Expulsar el gas de bajo peso molecular del material. Mejorar la calidad de la plastificación, pero el aumento de la contrapresión aumentará la fuga y el reflujo entre el tornillo y el barril de modo que la capacidad de plastificación de la máquina de moldeo por inyección se reduce.

La contrapresión de plastificación no debe ser demasiado alta, de lo contrario, reducirá en gran medida la eficacia de plastificación, e incluso producirá una fuerza de cizallamiento y un calor de cizallamiento excesivos, de modo que el material se descomponga.

Por lo tanto, con la condición de que se cumplan los requisitos de moldeo por inyección se puede cumplir. Cuanto menor sea la contrapresión de plastificación, mejor, generalmente tomando 0,5 ~ 1,0MPa.

Proceso de llenado del molde: En este proceso, debemos prestar atención a la presión de inyección y la velocidad de inyección del moldeo por inyección de nylon 1010. Generalmente, la presión de inyección debe ser de 2~5MPa y la velocidad de inyección debe ser lenta.

Si la presión de inyección es demasiado alta. La velocidad de inyección es demasiado rápida. Fácil de formar un flujo turbulento de llenado del molde, no propicio para la eliminación de burbujas de aire en el producto.

De acuerdo con las características de los cambios de presión de la cavidad, el proceso de moldeo por inyección se puede dividir en la introducción de material en el molde, el flujo de molde fil, ling, y las etapas de enfriamiento y conformación.

El proceso de enfriamiento y conformación puede dividirse en tres etapas: mantenimiento de la presión y reposición, reflujo y enfriamiento tras la congelación de la compuerta.

Para conseguir que el material mantenga la presión deben darse ciertas condiciones: por un lado, debe haber suficiente material fundido, es decir, que haya material para rellenar; al mismo tiempo, el sistema de vertido no puede solidificarse demasiado pronto, para que el material fundido tenga recorrido.

Por otra parte, la presión de inyección debe ser lo suficientemente alta y el tiempo de mantenimiento debe ser lo suficientemente largo, lo que constituye una condición suficiente para que el material se llene. El tiempo de mantenimiento suele determinarse mediante el experimento, y no debe ser ni demasiado largo ni demasiado corto.

Si el tiempo de mantenimiento es demasiado largo, no sólo prolongará el ciclo de moldeo, sino que también hará que la presión residual en la cavidad del molde sea demasiado grande, lo que dificultará el desmoldeo, e incluso no abrirá el molde.

El mejor tiempo de mantenimiento de la presión debe ser cero cuando se abre la presión residual de la cavidad del molde. El tiempo de retención general de las piezas de moldeo por inyección de nylon 1010 es de 4~50 s.

Desmoldeo: Las piezas de Nylon 1010 pueden desmoldearse cuando se enfrían en el molde hasta que tienen suficiente rigidez.

La temperatura de desmoldeo no debe ser demasiado alta. Por lo general, se controla entre la temperatura de deflexión térmica de la PA1010 y la temperatura del molde.

La presión residual en la cavidad del molde debe ser cercana a cero cuando se desmolde, lo que viene determinado por el tiempo de mantenimiento. Generalmente, el moldeo por inyección El tiempo de inyección de las piezas de PA1010 es: tiempo de inyección 4~20 s, tiempo de mantenimiento 4~50 s y tiempo de enfriamiento 10~30 s.

Conclusión

El moldeo por inyección es un proceso que permite fabricar piezas de alta calidad con geometrías complejas. Los cuatro moldeo por inyección de nailon que hemos descrito deberían ofrecerle un buen punto de partida para comprender los distintos tipos de nailon y cómo producirlos. Si tiene alguna pregunta sobre el proceso o desea obtener más información, no dude en ponerse en contacto con nuestro equipo y estaremos encantados de ayudarle.