나일론폴리아미드(줄여서 PA)는 폴리아미드 수지로 구성된 플라스틱입니다. 이러한 수지는 응축을 통해 디아민과 이염기산으로 만들거나 고리 개방 중합을 통해 아미노산을 탈수하여 형성된 락탐으로 만들 수 있습니다.

PA에는 주로 PA6, PA66, PA610, PA11, PA12, PA1010, PA612, PA46, PA6T, PA9T, MXD-6 방향족 아미드 등 다양한 종류가 있습니다. PA6, PA66, PA12, PA1010이 가장 일반적으로 사용됩니다. 이 글에서는 이 네 가지의 특징에 대해 설명합니다. 나일론 사출 성형 공정PA6, PA66, PA12, PA1010에 대해 자세히 알아보세요.

나일론 6 사출 성형 공정

화학적 및 물리적 특성

PA6의 화학적 및 물리적 특성은 PA66과 매우 유사하지만 녹는점이 낮고 공정 온도 범위가 넓습니다. 충격 및 용해 저항성은 PA66보다 우수하지만 흡습성도 더 높습니다.

플라스틱 부품의 많은 품질 특성은 수분 흡수의 영향을 받기 때문에 PA6로 제품을 설계할 때 이를 고려하는 것이 중요합니다.

PA6의 기계적 특성을 개선하기 위해 다양한 개질제를 첨가하는 경우가 많습니다. 유리가 가장 일반적인 첨가제이며, 내충격성을 향상시키기 위해 EPDM 및 SBR과 같은 합성 고무를 첨가하기도 합니다.

첨가제가 없는 제품의 경우 PA6의 수축 범위는 1%에서 1.5%입니다. 유리 섬유 첨가제를 추가하면 수축을 0.3%로 줄일 수 있습니다(하지만 공정에 수직인 방향에서는 약간 더 높음).

성형 어셈블리의 수축은 주로 재료의 결정성과 수분 흡수에 의해 영향을 받습니다. 실제 수축은 부품 설계, 벽 두께 및 기타 공정 매개 변수의 함수이기도 합니다.

사출 성형 공정 조건

건조: PA6는 수분을 쉽게 흡수하므로 가공 전 건조에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 소재가 방수 소재 패키지로 제공되는 경우 용기는 밀폐된 상태로 유지해야 합니다.

습도가 0.2% 이상인 경우 80°C 이상의 뜨거운 공기에서 16시간 동안 건조하는 것이 좋습니다. 재료가 8시간 이상 공기에 노출된 경우 105°C에서 8시간 이상 진공 건조하는 것이 좋습니다.

녹는 온도: 230~280℃, 강화 품종의 경우 250~280℃. 

금형 온도: 80~90℃. 금형 온도는 결정성에 큰 영향을 미치며, 이는 다시 제품의 기계적 특성에 영향을 미칩니다. 사출 성형 부품. 구조용 부품의 경우 결정성이 중요하므로 권장 금형 온도는 80~90℃입니다.

벽이 얇고 흐름이 긴 플라스틱 부품에는 더 높은 금형 온도를 사용하는 것이 좋습니다. 금형 온도를 높이면 부품의 강도와 강성이 증가합니다. 사출 성형 부품는 증가하지만 인성은 감소합니다.

벽 두께가 3mm보다 큰 경우 20~40℃의 저온 금형을 사용하는 것이 좋습니다. 유리섬유 강화 소재의 경우 금형 온도는 80℃ 이상이어야 합니다. 

주입 압력: 일반적으로 750~1250bar(재료 및 제품 디자인에 따라 다름)입니다.

주입 속도: 빠른 속도(강화 소재의 경우 약간 감소됨). 

주자 및 게이트: PA6는 응고 시간이 짧기 때문에 게이트의 위치가 매우 중요합니다. 게이트 개구부는 0.5*t(여기서 t는 성형 부품의 두께)보다 작아서는 안 됩니다.

핫 러너를 사용하는 경우, 핫 러너는 재료가 조기에 굳는 것을 방지하는 데 도움이 되므로 게이트 크기는 기존 러너보다 작아야 합니다. 서브머지드 게이트를 사용하는 경우 게이트의 최소 직경은 0.75mm여야 합니다.

나일론 66 사출 성형 공정

나일론 66 건조

진공 건조: 온도 ℃ 95-105 시간 6-8 시간

열풍 건조: 온도 ℃ 90-100 시간 약 4시간

결정성: 투명 나일론 외에도 나일론은 대부분 결정성 폴리머로 결정성이 높고 제품 인장 강도, 내마모성, 경도, 윤활성 및 기타 특성이 향상되었으며 열팽창 계수 및 수분 흡수 계수는 감소하는 경향이 있지만 투명성과 내 충격성은 성능에 도움이되지 않습니다.

금형 온도는 결정화에 큰 영향을 미치며, 높은 금형 온도에서는 결정성이 높고 낮은 금형 온도에서는 결정성이 낮습니다.

축소: 다른 결정 성 플라스틱과 마찬가지로 나일론 수지는 수축 문제가 있으며 일반적으로 나일론의 수축은 결정화와 가장 큰 관계가 있으며 제품 결정화가 크면 제품 수축도 증가합니다.

성형 공정에서 금형 온도를 낮추고 사출 압력을 높이고 재료 온도를 낮추면 수축이 줄어들지 만 제품의 내부 응력이 증가하면 쉽게 변형됩니다. PA66의 1.5-2% 수축.

성형 장비: 나일론 사출 성형"흐름 현상의 노즐"을 방지하는 것이 주된 관심사이므로 나일론 소재의 가공은 일반적으로 자동 잠금 노즐을 사용합니다.

제품 및 금형

1. 제품의 벽 두께 나일론의 유동 길이 비율은 150-200 사이이고 나일론 제품의 벽 두께는 0.8mm 이상, 일반적으로 1-3.2mm 사이이며 제품의 수축은 제품의 벽 두께와 관련이 있으며 벽 두께가 두꺼울수록 수축이 커집니다.

2. 배기 나일론 수지의 오버플로 값은 약 0.03mm이므로 배기구 슬롯은 0.025 이하로 제어해야 합니다.

3. 금형 온도 제품의 얇은 벽은 형성하기 어렵거나 높은 결정성 금형 온도 제어가 필요하며, 제품은 어느 정도의 유연성이 필요하며 일반적으로 냉수 온도를 제어하는 데 사용됩니다.

나일론 66의 성형 공정

배럴 온도: 나일론은 결정질 폴리머이므로 녹는점이 분명하고 나일론 수지는 사출 성형 수지 자체의 성능, 장비, 제품 형태에 따라 배럴 온도를 선택합니다.

나일론 66은 260℃입니다. 나일론의 열 안정성이 좋지 않기 때문에 재료 변색 및 황변을 일으키지 않도록 고온에서 배럴에 장시간 머무르는 것은 적합하지 않으며 나일론의 유동성이 좋기 때문에 온도가 녹는점을 초과 한 다음 빠르게 흐릅니다.

주입 압력: 나일론 용융 점도는 낮고 유동성이 좋지만 결함이 발생하기 쉬운 제품의 복잡하고 얇은 벽 두께의 형태로 응축 속도가 빠르므로 여전히 더 높은 사출 압력이 필요합니다.

일반적으로 압력이 너무 높으면 제품에 가장자리 오버플로 문제가 발생하고 압력이 너무 낮으면 제품에 잔물결, 기포, 명백한 융합 자국 또는 제품 부족 및 기타 결함이 발생하며 대부분의 나일론 품종 사출 압력은 120MPA를 초과하지 않습니다.

일반적으로 60-100MPA 범위에서 선택되는 것은 제품에 기포, 찌그러짐 및 기타 결함이 나타나지 않는 한 대부분의 제품의 요구 사항을 충족하고 일반적으로 내부 응력 증가를 피하기 위해 더 높은 유지 압력을 사용하고 싶지 않은 경우입니다. 제품에 대한 스트레스 증가를 피하기 위해.

주입 속도: 나일론의 경우 너무 빠른 냉각 속도와 불충분한 금형 충진으로 인한 리플을 방지하기 위해 사출 속도가 더 빠릅니다. 빠른 사출 속도는 제품 성능에 큰 영향을 미치지 않습니다.

금형 온도: 금형 온도는 결정성에 일정한 영향을 미치며 사출 성형 수축, 높은 금형 온도 결정성, 높은 내마모성, 경도, 탄성 계수 증가, 수분 흡수 감소, 제품의 성형 수축 증가; 낮은 금형 온도 결정성 낮음, 좋은 인성, 연신율 높음.

나일론 66 성형 공정 파라미터:

1） 배럴 온도 ℃  

2） 후면 240-285 중간 260-300 전면 260-300          

3） 노즐 온도 ℃ 260-280 금형 온도 ℃ 20- 90      

4） 사출 압력 MPA 60-200

곰팡이 이형제 사용: 소량의 이형제를 사용하면 기포와 같은 결함을 개선하고 제거하는 효과가 있는 경우가 있습니다.

나일론 제품의 이형제는 스테아린산아연과 화이트 오일 등이 될 수 있습니다. 또한 제품의 표면 결함을 방지하기 위해 소량으로 균일하게 사용해야 하는 페이스트에 혼합할 수도 있습니다.

기계를 멈출 때는 다음 생산을 방지하기 위해 나사를 비우고 나사를 비틀어 주세요.

PA12 사출 성형 공정 조건

건조 처리: 가공 전 습도는 0.1% 이하로 유지해야 합니다. 재료를 공기에 노출하여 보관할 경우 85℃의 열풍에서 4~5시간 동안 건조하는 것이 좋습니다. 밀폐 용기에 보관하는 경우 3시간 동안 온도 평형을 이룬 후 바로 사용할 수 있습니다.

녹는 온도: 240~300℃; 일반 특성 재료의 경우 310℃를 초과하지 않으며, 난연성 특성을 가진 재료의 경우 270℃를 초과하지 않습니다.

금형 온도: 비강화 소재의 경우 30~40℃, 얇은 벽이나 넓은 면적의 부품은 80~90℃, 강화 소재는 90~100℃. 온도를 높이면 소재의 결정성이 높아집니다. PA12는 금형 온도를 정밀하게 제어하는 것이 중요합니다.

주입 압력: 최대 1000bar(낮은 유지 압력 및 높은 용융 온도 권장).

주입 속도: 고속(유리 첨가제가 있는 재료에 더 좋음).

주자 및 게이트: 첨가제가 없는 재료의 경우, 재료의 점도가 낮기 때문에 러너 직경은 30mm 정도여야 합니다. 강화 소재의 경우 5~8mm의 큰 러너 직경이 필요합니다.

러너 모양은 모두 둥글어야 합니다. 주입 포트는 가능한 한 짧아야 합니다. 다양한 유형의 게이트를 사용할 수 있습니다. 부품에 과도한 압력이나 수축을 방지하기 위해 큰 부품에 작은 게이트를 사용하지 마십시오.

게이트 두께는 부품의 두께와 동일한 것이 좋습니다. 서브머지드 게이트를 사용하는 경우 최소 직경 0.8mm를 권장합니다. 핫 러너 사출 금형 는 효과적이지만 노즐에서 재료 누출이나 응고를 방지하기 위해 매우 정밀한 온도 제어가 필요합니다. 핫 러너를 사용하는 경우 게이트 크기는 콜드 러너보다 작아야 합니다.

PA1010 사출 성형 공정 조건

나일론 1010의 분자 구조는 친수성 아미드기를 포함하고 있어 수분을 매우 쉽게 흡수하며, 평형 수분 흡수율은 0.8%~1.0%입니다.

수분은 나일론 1010의 물리적, 기계적 특성에 큰 영향을 미치므로 사용하기 전에 원료를 건조시켜 수분 함량을 0.1% 미만으로 줄여야 합니다.

나일론 1010은 건조 시 아미드기가 산소에 민감하고 산화 분해가 쉽기 때문에 산화 변색을 방지해야 합니다.

이 방법은 탈수율이 높고 건조 시간이 짧으며 건조된 과립의 품질이 좋기 때문에 건조할 때 진공 건조를 사용하는 것이 좋습니다.

건조 조건은 일반적으로 94.6kPa 이상의 진공도, 온도 90~100℃, 건조 시간 8~12시간, 수분 함량은 0.1%~0.3%로 감소합니다.

일반 오븐 건조 작업을 사용하는 경우 건조 온도를 95~105℃로 제어하고 건조 시간을 연장해야 하며 일반적으로 20~24시간이 필요합니다. 건조된 재료는 다시 수분이 흡수되지 않도록 주의해서 보관해야 합니다.

가소 화 공정: 나일론 1010이 금형 캐비티에 들어가기 전에 지정된 성형 온도에 도달하고 지정된 시간 내에 충분한 양의 용융 재료를 제공 할 수 있어야하며 용융 재료의 온도는 모든 지점에서 균일해야합니다.

위의 요구 사항을 충족하기 위해 나사형 사출 성형 기계는 나일론 1010의 특성에 따라 사용되며 나사는 돌연변이 유형 또는 조합 유형입니다.

배럴 온도는 호퍼 입구에서 전면으로 순차적으로 상승합니다. 배럴 온도가 녹는점 근처에서 제어되므로 제품의 충격 강도 향상에 유리하고 재료의 누출을 방지하고 재료의 분해를 방지 할 수 있으며 배럴 온도는 일반적으로 210 ~ 230 ℃입니다.

프리몰딩 중 나사와 PA1010 사이의 마찰을 줄이기 위해. 액체 파라핀을 윤활제로 사용할 수 있습니다. 복용량은 일반적으로 0.5~2mL/kg이며, 금형 온도는 일반적으로 40~80℃입니다. 배압의 증가는 나사 홈의 재료를 압축하는 데 좋습니다.

재료의 저분자 가스를 배출합니다. 가소 화 품질을 향상 시키지만 배압이 증가하면 스크류와 배럴 사이의 누출 및 역류가 증가하여 사출 성형기의 가소 화 능력이 저하됩니다.

가소화 배압이 너무 높으면 가소화 효율이 크게 떨어지고 과도한 전단력과 전단열이 발생하여 재료가 분해될 수 있으므로 가소화 배압이 너무 높지 않아야 합니다.

따라서 다음 요구 사항을 충족하는 조건에서 사출 성형 을 충족할 수 있습니다. 가소화 배압은 낮을수록 좋으며 일반적으로 0.5 ~ 1.0MPa가 필요합니다.

금형 충전 공정: 이 과정에서 나일론 1010 사출 성형의 사출 압력과 사출 속도에주의를 기울여야합니다. 일반적으로 사출 압력은 2~5MPa이고 사출 속도는 느려야 합니다.

사출 압력이 너무 높은 경우. 사출 속도가 너무 빠릅니다. 제품에서 기포 제거에 도움이 되지 않는 난류의 금형 충진 흐름을 형성하기 쉽습니다.

캐비티 압력 변화의 특성에 따라 사출 성형 공정은 금형에 재료 도입, 금형 필, 링의 흐름, 냉각 및 성형 단계로 나눌 수 있습니다.

냉각 및 성형 공정은 압력 유지 및 보충, 역류 및 게이트 동결 후 냉각의 세 단계로 나눌 수 있습니다.

압력 유지 재료를 달성하려면 특정 조건이 있어야합니다. 한편으로는 충분한 용융 재료, 즉 채울 재료가 있어야하며 동시에 주입 시스템이 너무 일찍 응고되어 용융 재료가 갈 수있는 방법이 있어야합니다.

반면에 사출 압력은 충분히 높아야 하고 유지 시간은 충분히 길어야 하며, 이는 재료가 채워지기에 충분한 조건입니다. 유지 시간은 일반적으로 실험에 의해 결정되며 너무 길거나 짧지 않아야 합니다.

유지 시간이 너무 길면 성형주기가 길어질 뿐만 아니라 금형 캐비티의 잔류 압력이 너무 커져 금형을 해제하기 어렵고 심지어 금형을 열지 못할 수도 있습니다.

금형 캐비티 잔압이 열렸을 때 최상의 압력 유지 시간은 0이어야 합니다. 나일론 1010 사출 성형 부품의 일반적인 유지 시간은 4~50초입니다.

탈형: 나일론 1010 부품은 금형에서 충분한 강성이 확보될 때까지 냉각하면 이형할 수 있습니다.

탈형 온도가 너무 높으면 안 됩니다. 일반적으로 PA1010의 열 변형 온도와 금형 온도 사이에서 제어됩니다.

이형 시 금형 캐비티의 잔류 압력은 유지 시간에 따라 결정되며 0에 가까워야 합니다. 일반적으로 사출 성형 PA1010 사출 부품의 사출 시간은 사출 시간 4~20초, 유지 시간 4~50초, 냉각 시간 10~30초입니다.

결론

사출 성형은 복잡한 형상의 고품질 부품을 제조할 수 있는 공정입니다. 네 가지 나일론 사출 성형 공정은 다양한 종류의 나일론과 생산 방법을 이해하는 데 좋은 출발점이 될 것입니다. 공정에 대해 궁금한 점이 있거나 더 자세히 알고 싶으시면 주저하지 마시고 팀에 문의하시면 기꺼이 도와드리겠습니다!