Il nylon-poliammide (in breve PA) è una plastica composta da resine poliammidiche. Tali resine possono essere ottenute da diammine e acidi dibasici attraverso la condensazione, oppure da lattami formati dalla disidratazione di amminoacidi attraverso la polimerizzazione ad apertura anulare.

Esistono molte varietà di PA, principalmente PA6, PA66, PA610, PA11, PA12, PA1010, PA612, PA46, PA6T, PA9T, ammidi aromatiche MXD-6, ecc. PA6, PA66, PA12 e PA1010 sono le più utilizzate. Questo articolo illustra le caratteristiche dei quattro processi di stampaggio a iniezione del nylonPA6, PA66, PA12 e PA1010, in modo più approfondito.

Processo di stampaggio a iniezione del nylon 6

Proprietà chimiche e fisiche

Le proprietà chimiche e fisiche della PA6 sono molto simili a quelle della PA66, ma ha un punto di fusione più basso e un'ampia gamma di temperature di processo. La resistenza agli urti e alla dissoluzione è migliore rispetto alla PA66, ma è anche più igroscopica.

Poiché molte delle caratteristiche qualitative delle parti in plastica sono influenzate dall'assorbimento di umidità, è importante tenerne conto quando si progettano prodotti con PA6.

Per migliorare le proprietà meccaniche della PA6, vengono spesso aggiunti vari modificatori. Il vetro è l'additivo più comune e a volte viene aggiunta gomma sintetica, come EPDM e SBR, per migliorare la resistenza agli urti.

Per i prodotti senza additivi, il ritiro della PA6 varia da 1% a 1,5%. L'aggiunta di additivi in fibra di vetro può ridurre il ritiro a 0,3% (ma leggermente superiore nella direzione perpendicolare al processo).

Il ritiro dell'assemblaggio stampato è influenzato principalmente dalla cristallinità e dall'assorbimento di umidità del materiale. Il ritiro effettivo è anche funzione del design del pezzo, dello spessore della parete e di altri parametri di processo.

Condizioni del processo di stampaggio a iniezione

Essiccazione: Poiché il PA6 assorbe facilmente l'umidità, è necessario prestare particolare attenzione all'essiccazione prima della lavorazione. Se il materiale viene fornito in una confezione impermeabile, il contenitore deve essere mantenuto ermetico.

Se l'umidità è superiore a 0,2%, si consiglia l'essiccazione in aria calda a 80°C per 16 ore. Se il materiale è stato esposto all'aria per più di 8 ore, si consiglia l'essiccazione sotto vuoto a 105°C per più di 8 ore.

Temperatura di fusione: 230~280℃, per le varietà rinforzate 250~280℃. 

Temperatura di stampaggio: 80~90℃. La temperatura dello stampo influisce significativamente sulla cristallinità, che a sua volta influisce sulle proprietà meccaniche del prodotto. pezzo stampato a iniezione. Per le parti strutturali la cristallinità è importante, quindi la temperatura di stampo consigliata è 80~90℃.

Temperature di stampo più elevate sono consigliate anche per i pezzi in plastica a parete sottile e a flusso lungo. L'aumento della temperatura dello stampo aumenta la resistenza e la rigidità del pezzo. pezzo stampato a iniezionema diminuisce la tenacità.

Se lo spessore della parete è superiore a 3 mm, si consiglia di utilizzare uno stampo a bassa temperatura di 20~40℃. Per i materiali rinforzati con fibra di vetro, la temperatura dello stampo deve essere superiore a 80℃. 

Pressione di iniezione: generalmente tra 750~1250bar (a seconda del materiale e del design del prodotto).

Velocità di iniezione: Alta velocità (da ridurre leggermente per i materiali rinforzati). 

Corridori e cancelli: A causa del breve tempo di solidificazione del PA6, la posizione delle porte è molto importante. L'apertura della porta non deve essere inferiore a 0,5*t (dove t è lo spessore della parte stampata).

Se si utilizza un canale caldo, la dimensione della porta deve essere più piccola rispetto a quella di un canale convenzionale, perché il canale caldo aiuta a impedire la solidificazione prematura del materiale. Se si utilizza una porta sommersa, il diametro minimo della porta deve essere di 0,75 mm.

Il processo di stampaggio a iniezione del nylon 66

Asciugatura del nylon 66

Essiccazione sottovuoto: temperatura ℃ 95-105 tempo 6-8 ore

Essiccazione ad aria calda: temperatura ℃ 90-100 tempo circa 4 ore

Cristallinità: Oltre al nylon trasparente, il nylon è un polimero per lo più cristallino; con un'elevata cristallinità, la resistenza alla trazione, all'abrasione, alla durezza, alla lubrificazione e altre proprietà del prodotto sono migliorate, mentre il coefficiente di espansione termica e l'assorbimento dell'acqua tendono a diminuire, ma la trasparenza e la resistenza agli urti non favoriscono le prestazioni.

La temperatura dello stampo ha una grande influenza sulla cristallizzazione, con elevata cristallinità ad alta temperatura dello stampo e bassa cristallinità a bassa temperatura dello stampo.

Restringimento: Come altre materie plastiche cristalline, anche la resina di nylon presenta il problema del ritiro; in generale, il ritiro del nylon ha la massima relazione con la cristallizzazione; quando la cristallizzazione del prodotto è grande, aumenta anche il ritiro del prodotto.

Nel processo di stampaggio, la riduzione della temperatura dello stampo, l'aumento della pressione di iniezione e la riduzione della temperatura del materiale riducono il ritiro, ma lo stress interno del prodotto aumenta facilmente. 1,5-2% ritiro di PA66.

Attrezzature per lo stampaggio: stampaggio a iniezione di nylonL'attenzione principale è quella di prevenire il "fenomeno del flusso dell'ugello", per cui la lavorazione del materiale in nylon utilizza generalmente un ugello autobloccante.

Prodotto e stampo

1. Spessore della parete del prodotto Il rapporto di lunghezza del flusso del nylon è compreso tra 150-200, lo spessore della parete dei prodotti in nylon non è inferiore a 0,8 mm, generalmente compreso tra 1-3,2 mm, e il restringimento del prodotto è correlato allo spessore della parete del prodotto, più spesso è lo spessore della parete, maggiore è il restringimento.

2. Scarico Il valore di traboccamento della resina di nylon è di circa 0,03 mm, pertanto la fessura del foro di scarico deve essere controllata a 0,025 o meno.

3. Temperatura dello stampo La parete sottile del prodotto è difficile da formare o richiede un controllo della temperatura dello stampo ad alta cristallinità, il prodotto richiede un certo grado di flessibilità e viene generalmente utilizzato per controllare la temperatura dell'acqua fredda.

Il processo di stampaggio del nylon 66

Temperatura della canna: Il nylon è un polimero cristallino, quindi il punto di fusione è ovvio, la resina di nylon in stampaggio a iniezione La temperatura del barile viene selezionata in base alle prestazioni della resina stessa, alle attrezzature e alla forma del prodotto.

Il nylon 66 è di 260℃. A causa della scarsa stabilità termica del nylon, non è adatto a rimanere a lungo nel barile a una temperatura elevata, per non causare lo scolorimento e l'ingiallimento del materiale, mentre a causa della buona fluidità del nylon, la temperatura supera il suo punto di fusione e quindi scorre rapidamente.

Pressione di iniezione: La viscosità del nylon fuso è bassa e ha una buona fluidità, ma il tasso di condensazione è più veloce, nella forma del complesso e sottile spessore della parete del prodotto incline a carenze, quindi ha ancora bisogno di una pressione di iniezione più elevata.

Di solito, se la pressione è troppo alta, il prodotto presenta problemi di traboccamento dei bordi; se la pressione è troppo bassa, il prodotto produce increspature, bolle, evidenti segni di fusione o carenza di prodotto e altri difetti, la maggior parte delle varietà di nylon con pressione di iniezione non supera i 120MPA.

In genere, l'intervallo di 60-100MPA è in grado di soddisfare i requisiti della maggior parte dei prodotti, a condizione che il prodotto non presenti bolle, ammaccature e altri difetti; in genere non si desidera utilizzare una pressione di tenuta superiore, per evitare l'aumento delle sollecitazioni interne. Per evitare l'aumento delle sollecitazioni sul prodotto.

Velocità di iniezione: Per il nylon, la velocità di iniezione è più elevata per evitare le increspature causate da una velocità di raffreddamento troppo elevata e da un riempimento insufficiente dello stampo. La velocità di iniezione non ha un impatto significativo sulle prestazioni del prodotto.

Temperatura di stampaggio: La temperatura dello stampo ha una certa influenza sulla cristallinità e sulla stampaggio a iniezione ritiro, cristallinità ad alta temperatura di stampaggio, elevata resistenza all'abrasione, aumento della durezza, del modulo elastico, diminuzione dell'assorbimento d'acqua, aumento del ritiro di stampaggio dei prodotti; cristallinità a bassa temperatura di stampaggio, buona tenacità, allungamento più elevato.

Parametri del processo di stampaggio del nylon 66:

1）Temperatura del barile ℃  

2）Posteriore 240-285 Medio 260-300 Anteriore 260-300          

3）Temperatura ugello ℃ 260-280 Temperatura stampo ℃ 20-90      

4）Pressione di iniezione MPA 60-200

L'uso di un agente distaccante per stampi: L'uso di una piccola quantità di distaccante ha talvolta l'effetto di migliorare ed eliminare difetti come le bolle d'aria.

L'agente distaccante per i prodotti in nylon può essere lo stearato di zinco, l'olio bianco, ecc. Può anche essere miscelato in una pasta, che deve essere utilizzata in piccole quantità e in modo uniforme per evitare difetti superficiali dei prodotti.

Quando si arresta la macchina, svuotare la vite per evitare la produzione successiva e girare la vite.

Condizioni del processo di stampaggio a iniezione di PA12

Trattamento di asciugatura: Prima della lavorazione, l'umidità deve essere inferiore a 0,1%. Se il materiale è esposto all'aria per lo stoccaggio, si consiglia di essiccarlo in aria calda a 85℃ per 4~5 ore. Se il materiale viene conservato in un contenitore ermetico, può essere utilizzato direttamente dopo 3 ore di equilibratura della temperatura.

Temperatura di fusione: 240~300℃; non superare i 310℃ per i materiali con caratteristiche comuni e non superare i 270℃ per i materiali con caratteristiche ignifughe.

Temperatura di stampaggio: 30~40℃ per i materiali non rinforzati, 80~90℃ per i componenti a parete sottile o di grande superficie, 90~100℃ per i materiali rinforzati. L'aumento della temperatura aumenta la cristallinità del materiale. Il controllo preciso della temperatura dello stampo è importante per il PA12.

Pressione di iniezione: fino a 1000 bar (si raccomanda una bassa pressione di mantenimento e un'alta temperatura di fusione).

Velocità di iniezione: ad alta velocità (meglio per i materiali con additivi vetrosi).

Corridori e cancelli: Per i materiali senza additivi, il diametro del canale dovrebbe essere di circa 30 mm a causa della bassa viscosità del materiale. Per i materiali rinforzati, è necessario un diametro del canale di colata di 5~8 mm.

La forma del canale deve essere rotonda. La porta di iniezione deve essere la più corta possibile. È possibile utilizzare diversi tipi di porte. Non utilizzare porte piccole per pezzi grandi, per evitare una pressione eccessiva o un ritiro del pezzo.

È preferibile che lo spessore della porta sia pari allo spessore del pezzo. Se si utilizza una porta sommersa, si raccomanda un diametro minimo di 0,8 mm. canale caldo stampi a iniezione sono efficaci, ma richiedono un controllo della temperatura molto preciso per evitare perdite di materiale o solidificazione all'ugello. Se si utilizza un canale caldo, la dimensione della porta deve essere inferiore a quella di un canale freddo.

Condizioni del processo di stampaggio a iniezione di PA1010

Poiché la struttura molecolare del nylon 1010 contiene gruppi amidici idrofili, è molto facile assorbire l'umidità e il suo tasso di assorbimento dell'acqua all'equilibrio è di 0,8%~1,0%.

L'umidità ha un impatto significativo sulle proprietà fisiche e meccaniche del nylon 1010; pertanto, la materia prima deve essere essiccata prima dell'uso, in modo che il suo contenuto di acqua sia ridotto a meno di 0,1%.

Durante l'essiccazione il nylon 1010 deve evitare la decolorazione per ossidazione, poiché il gruppo amidico è sensibile all'ossigeno e facile alla degradazione ossidativa.

È preferibile utilizzare l'essiccazione sottovuoto per l'essiccazione, in quanto questo metodo ha un alto tasso di disidratazione, un breve tempo di essiccazione e una buona qualità dei granuli essiccati.

Le condizioni di essiccazione sono generalmente gradi di vuoto superiori a 94,6 kPa, temperatura 90~100 ℃, tempo di essiccazione 8~12h; il contenuto d'acqua è ridotto a 0,1%~0,3%.

Se si utilizza la normale operazione di essiccazione in forno, la temperatura di essiccazione deve essere controllata a 95~105 ℃ e il tempo di essiccazione deve essere prolungato, in genere 20~24h. Il materiale essiccato deve essere conservato con cura per evitare un nuovo assorbimento di umidità.

Processo di plastificazione: Prima che il nylon 1010 entri nella cavità dello stampo, deve raggiungere la temperatura di stampaggio specificata ed essere in grado di fornire una quantità sufficiente di materiale fuso entro il tempo specificato; la temperatura del materiale fuso deve essere uniforme in tutti i punti.

Per soddisfare i requisiti di cui sopra, una vite di tipo stampaggio a iniezione La macchina viene utilizzata in base alle caratteristiche del nylon 1010 e la vite è di tipo mutante o combinata.

La temperatura del barile aumenta in sequenza dall'ingresso della tramoggia alla parte anteriore. Poiché la temperatura del barile è controllata vicino al punto di fusione, è vantaggiosa per il miglioramento della resistenza all'urto del prodotto e può evitare la fuoriuscita di materiale e prevenire la decomposizione del materiale, la temperatura del barile è generalmente 210~230 ℃.

Per ridurre l'attrito tra la vite e il PA1010 durante il pre-stampaggio. La paraffina liquida può essere utilizzata come lubrificante. Il dosaggio è generalmente di 0,5~2 mL/kg; la temperatura dello stampo è generalmente di 40~80℃. L'aumento della contropressione favorisce la compattazione del materiale nella scanalatura della vite.

Espellere il gas a basso contenuto molecolare presente nel materiale. Migliorano la qualità della plastificazione, ma l'aumento della contropressione aumenta le perdite e il riflusso tra la vite e il cilindro, riducendo la capacità di plastificazione della macchina di stampaggio a iniezione.

La contropressione di plastificazione non deve essere troppo elevata, altrimenti ridurrà notevolmente l'efficienza di plastificazione e produrrà persino una forza di taglio e un calore di taglio eccessivi, con conseguente decomposizione del materiale.

Pertanto, a condizione che i requisiti di stampaggio a iniezione può essere soddisfatta. Più bassa è la contropressione di plastificazione, meglio è, in genere 0,5 ~ 1,0MPa.

Processo di riempimento dello stampo: In questo processo, occorre prestare attenzione alla pressione di iniezione e alla velocità di iniezione dello stampaggio a iniezione del nylon 1010. In genere, la pressione di iniezione dovrebbe essere di 2~5MPa e la velocità di iniezione dovrebbe essere bassa.

Se la pressione di iniezione è troppo alta. La velocità di iniezione è troppo elevata. È facile che si formi un flusso turbolento di riempimento dello stampo, che non favorisce l'eliminazione delle bolle d'aria nel prodotto.

In base alle caratteristiche delle variazioni di pressione della cavità, il processo di stampaggio a iniezione può essere suddiviso in fasi di introduzione del materiale nello stampo, flusso del fil dello stampo, ling, raffreddamento e formatura.

Il processo di raffreddamento e formatura può essere suddiviso in tre fasi: mantenimento e reintegro della pressione, riflusso e raffreddamento dopo il congelamento della porta.

Per ottenere il materiale che trattiene la pressione devono sussistere alcune condizioni: da un lato, deve esserci abbastanza materiale fuso, cioè materiale da riempire; allo stesso tempo, il sistema di colata non può essere solidificato troppo presto, in modo che il materiale fuso abbia una strada da percorrere.

D'altra parte, la pressione di iniezione deve essere sufficientemente alta e il tempo di mantenimento deve essere sufficientemente lungo, il che rappresenta una condizione sufficiente per il riempimento del materiale. Il tempo di mantenimento è solitamente determinato dall'esperimento e non deve essere né troppo lungo né troppo corto.

Se il tempo di mantenimento è troppo lungo, non solo si prolunga il ciclo di stampaggio, ma la pressione residua nella cavità dello stampo diventa troppo grande, rendendo difficile il rilascio dello stampo e addirittura non aprendo lo stampo.

Il miglior tempo di mantenimento della pressione dovrebbe essere pari a zero quando la pressione residua della cavità dello stampo viene aperta. Il tempo di mantenimento generale delle parti in nylon 1010 stampate a iniezione è di 4~50 s.

Stampaggio: I pezzi in Nylon 1010 possono essere sformati quando sono raffreddati nello stampo fino a raggiungere una rigidità sufficiente.

La temperatura di sformatura non deve essere troppo alta. In genere, viene controllata tra la temperatura di deformazione termica della PA1010 e la temperatura dello stampo.

La pressione residua nella cavità dello stampo deve essere prossima allo zero al momento dello sformaggio, il che è determinato dal tempo di mantenimento. In genere, il stampaggio a iniezione I tempi di iniezione della PA1010 sono: tempo di iniezione 4~20 s, tempo di mantenimento 4~50 s e tempo di raffreddamento 10~30 s.

Conclusione

Lo stampaggio a iniezione è un processo che consente di produrre pezzi di alta qualità con geometrie complesse. I quattro stampaggio a iniezione di nylon I processi descritti dovrebbero fornire un buon punto di partenza per comprendere i diversi tipi di nylon e le modalità di produzione. Se avete domande sul processo o volete saperne di più, non esitate a contattare il nostro team e saremo lieti di aiutarvi!