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ZYTEL 101L(PA66)成型指導(dǎo)教材

一.  尼龍66的種類(杜邦):

尼龍又稱聚  胺, 杜邦尼龍種類主要有: 添加有潤滑劑(101L)、快速成型(101F)、耐水解性(122)、高粘度級(ZYTEL 42)、耐衝擊改良級(ST800 耐衝擊66尼龍; ST801 超軔尼龍; ST901 超軔非結(jié)晶性66尼龍), 礦物補(bǔ)強(qiáng)及防火級等.

尼龍是杜邦發(fā)明的, 并首先投入工業(yè)生產(chǎn), 開始用於縴維, 再應(yīng)用到其他領(lǐng)域; 最初是以66為主體, 後來開發(fā)出了耐隆6.

二.  ZYTEL尼龍樹脂的特性:

它是很優(yōu)良的工程塑膠之一, 耐磨擦、在較高溫度範(fàn)圍內(nèi), 鋼性和強(qiáng)度均佳, 軔性和化學(xué)抵抗力十分優(yōu)越且能夠抵抗連續(xù)衝擊.

三.  ZYTEL 101L(PA66)為結(jié)晶性樹脂.

1.    “ZYTEL”為杜邦尼龍商標(biāo)名稱, “101”為編號, “L”表示有潤滑(改進(jìn)其機(jī)器進(jìn)料和脫模特性).

2.    ZYTEL 101L的密度為1.14g/cm3(D-792), 熔點(diǎn): 255℃, 成型收縮: 1.5%(t=3.2mm); 吸水量: 23℃/24h為1.2%; 23℃飽和為8.5%(D-570標(biāo)準(zhǔn)).

四.  射出成型機(jī)器:

1.  螺桿設(shè)計(jì): 杜邦建議L/D為16/1到20/1; 壓縮比為: 3/1~5/1之間.

2.  止回閥: 比較常見的有用環(huán)式逆流防止閥或球式逆流防止閥(本公司機(jī)臺(tái)為環(huán)式逆流防止閥); 功效: 確保射出量以及模穴壓力在每次射出時(shí)均保持一致.

3.  噴嘴:

a.  反錐拔噴嘴孔(優(yōu)點(diǎn): 豎澆口延長進(jìn)入加墊之噴嘴內(nèi), 可消除噴嘴流涕現(xiàn)象, 同時(shí)固化的塑料將會(huì)粘著於豎澆口, 脫模時(shí)隨成品頂出).

b.  噴嘴前端口的R=0.01”(優(yōu)點(diǎn): 可以減少塑料在此點(diǎn)上粘結(jié)).

c.  噴嘴直徑為4.0~4.5MM(杜邦建議), 優(yōu)點(diǎn): 減少壓力損失; 不易堵塞噴嘴.

d.  為了獲得良好的溫度控制, 加熱片和熱電偶都應(yīng)可能向前移(如示意圖).

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4.  射出壓力: 射出系統(tǒng)應(yīng)具有能以1406kg/cm2的射出能力, 要想維持成型品尺寸的精密誤差, 必須要對每次射出壓力的穩(wěn)定性和精確性加以控制.

五.  成型機(jī)操作條件:

1.  料管溫度設(shè)定(如附圖一).

2.  杜邦建議熔溫為290℃±10℃, 模溫70℃.

3.  保壓時(shí)間為: 3.5~4.5sec/mm.

4.  射出壓力800kg/cm2(George教學(xué)報(bào)告第一期), 保壓壓力通常為射出壓力50%~80%.

5.  射出速度: 若不影響外觀且無包風(fēng)、空洞則射出速度越快越好.

6.  射出位置: 視零件結(jié)構(gòu)而定, 射飽零件95%~99%後切換保壓.

7.  背壓: 可適當(dāng)加背壓(一般為3~10kg/cm2), 杜邦George經(jīng)驗(yàn), 震雄機(jī)一般加10kg/cm2的背壓比較好.

8.  螺桿轉(zhuǎn)速: ψ60mm≦130rpm, ψ50mm≦160rpm, ψ40mm≦180rpm(杜邦George教學(xué)).

9.  原料乾燥溫度為80℃(最佳), 時(shí)間3~4小時(shí)(PA66成型時(shí)含水量∠0.2%).

10.  螺桿機(jī)器的開機(jī)程序:

a.    將加熱缸溫度設(shè)定比最低加工溫度低30℃的溫度, 噴嘴溫度則最少設(shè)定為比較加工溫度高10℃的溫度, 加熱時(shí)間20分鐘, 然後再將加熱缸溫度提高到操作溫度.

b.    檢查并確定噴嘴是在所設(shè)定的溫度上.

c.    使螺桿試轉(zhuǎn)(手動(dòng)), 如果螺桿不轉(zhuǎn), 則加熱時(shí)間 “久一點(diǎn)”.

d.   螺桿開始轉(zhuǎn)動(dòng)之後, 把漏斗進(jìn)料槽短暫的打開再予關(guān)閉, 當(dāng)這些塑料被螺桿向前壓出時(shí), 要檢查螺桿驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之負(fù)載, 如果負(fù)載過大則提高熱缸溫度, 這時(shí)噴嘴必須是 “開著” 的.

e.    打開進(jìn)料滑道, 增加背壓, 螺桿保持於前進(jìn)位置, 將熔融樹脂擠出, 并調(diào)整狀況直到以目視融熔樹脂沒有出現(xiàn)未熔顆粒為止, 最後松掉背壓至標(biāo)準(zhǔn)值.

f.     正常成型作業(yè)所預(yù)期的狀況和週期做數(shù)次空射, 熔膠溫度在此時(shí)應(yīng)用針式高溫探測儀來加以檢查, 料管內(nèi)的溫度應(yīng)做必要的調(diào)整以獲致所建議使用的熔溫

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g.    將射座移向前, 開始以低射出壓(除非射出不足會(huì)干擾頂出)來做成型周期, 然後調(diào)整作業(yè)狀況來生產(chǎn)符合品質(zhì)的零件.

11.  螺桿式機(jī)器之關(guān)機(jī)程序:

a.  繼續(xù)成型時(shí), 關(guān)掉漏斗滑道, 出清漏斗, 填加一些PE然後擠出直到擠光為止, 如此一來將可減少污染及其後機(jī)器開工所需之時(shí)間.

b.  將螺桿留置於前進(jìn)位置.

c.  關(guān)掉螺桿加熱缸加熱片, 不過噴嘴及承接座之加熱片則仍然開著, 直到料管溫度冷卻為止.

六.  成型用樹脂之處理:

1.  濕氣和污物對於成型樹脂之影響.

a.  成型品之機(jī)械性能及外觀都會(huì)受損.

b.  PA66樹脂含水量高時(shí), 在熔點(diǎn)以上的溫度, 水會(huì)與尼龍起化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致樹脂分子重量及軔性的減弱. 同時(shí), 所吸收的水份會(huì)形成蒸氣, 并在成型品上產(chǎn)生料花和內(nèi)部氣泡, 氣孔的產(chǎn)生.

2.  如何防止成型樹脂在空氣中吸濕.

a.  要確使容器及其內(nèi)含樹脂之溫度等於或高於作業(yè)區(qū)之溫度(避免濕氣凝結(jié)在樹脂上).

b.  不要將未使用過的成型樹脂暴露於空氣中, 加料桶應(yīng)密封; 23℃*50% RH*暴露4H、原料吸濕0.43%, 水口料:0.6%; 75% RH, 原料吸濕 0.57%, 水口料0.7%; 100% RH, 原料吸濕0.77%, 水口料1.0%.

c.  打開過的袋子應(yīng)捲起袋口, 并盡快使用以盡量減少其吸濕程度, 袋口可用開縫之PE管重封袋口.

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3.  回收料之處理.

a.  肉眼可見的污染澆道應(yīng)丟棄, 不要使用變色或有氣紋(料花)的成型品或澆道, 這些可能顯示其樹脂已經(jīng)變質(zhì).

b.  保護(hù)回收料不受潮, 且確定這些回收料不含任何污物.

c.  使回收料之顆粒尺寸保持一致, 以配用12或16目網(wǎng)的震動(dòng)設(shè)備來將細(xì)粉與回收料分開.

4.  乾燥.

a.    杜邦建議預(yù)烘料溫度為80℃, 時(shí)間3~4h, 除濕乾燥機(jī)露點(diǎn)為: ≦-20℃, 烘料溫度太高, 時(shí)間長會(huì)使原料發(fā)黃, 但杜邦曾做過試驗(yàn), 尼龍66在150℃~220℃進(jìn)行6000小時(shí)或更長時(shí)間測試, 但其物性幾乎沒有改變。為了安全.保險(xiǎn), 也是應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)範(fàn)烘料, 其試驗(yàn)之結(jié)果僅供參考.

b.    影響尼龍乾燥有以下幾點(diǎn).

b-1. 乾燥空氣的濕度.

b-2. 物料的表面與體積之比.

b-3. 除濕空氣的乾燥程度(從露點(diǎn)上反映出).

b-4. 總風(fēng)量.

七.  如何穫得最佳之軔性.

1.  使成型用塑膠粒對大氣的接觸減至最小, 不使其吸收濕氣.

2.  減少樹脂在加熱缸停留時(shí)間并避免使用太高的加工溫度.

3.  使用288~293℃的熔溫以穫得最大之軔性.

4.  螺桿後退時(shí)間等於停留時(shí)間的90%, 以穫?cè)∫恢碌母哕愋?/span>.

5.  塑膠零件避免尖銳轉(zhuǎn)角, 一般轉(zhuǎn)角R為0.6t.

6.  熔接線為成型品脆弱部位之一, 故其熔接線不宜在最大受衝擊力的部位.

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八.  模具設(shè)計(jì).

1.  排氣.

a.  成品排氣.

b.  澆道排氣.

c.  排氣槽的寬W>2.0mm(通常為3.2~6.4mm), 排氣口長L≦0.8mm, 深度D∠0.02mm(如附圖二).

2.  澆口的選擇: 通常為圓形或長方形, 使用長方形澆口比較好, 因?yàn)樗��?dú)立控制了通過澆口的流率及其封閉澆口的時(shí)間, 其寬度卻可以調(diào)整以減少通過澆口的樹脂流率而不能影響到封閉時(shí)間, 若是圓形澆口的話, 改變其半徑便即改變了其澆口封閉時(shí)間及流率.

3.  方形澆口的設(shè)計(jì).

a.  厚度1/2t~2/3t(t為厚度), 寬為厚的1~2倍, 長度須在1mm以下.

b.  須設(shè)計(jì)於肉厚較大處.

c.  不得在受力處及外觀要求較高的地方.

4.  模具冷卻: 模具冷卻通路應(yīng)位於那些最需要熱轉(zhuǎn)移部位, 這些通路距離模穴不應(yīng)近於1/2”以內(nèi), 否則模具表面溫度會(huì)變化不一, 一般冷卻水路ψ為6mm、8mm、10mm、15mm等, 進(jìn)出水溫差建議控制在2~10℃.

5.  豎澆口襯套:為使豎澆口易離開模具,豎澆口襯套的內(nèi)孔該有斜度(1∘~2∘),

九.  尺寸與收縮:

   成形品尺寸間之差異程度要視以下因素而定.

a.    模具收縮(成形作業(yè)後24h內(nèi)在23℃之下測量絕乾之成形零件).

b.    離模由於冷卻而收縮.

c.    最終使用時(shí)的溫度與濕度.

1.     模具收縮: 尼龍的種類, 成型條件. 模具設(shè)計(jì)等而定.

模具設(shè)計(jì): 澆口寬. 厚. 零件肉厚.

成型條件: 熔溫. 模溫. 射出壓力.

2.     離模後收縮: 模溫. 零件肉厚及尼龍之種類.

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在熱模內(nèi)成形的厚肉成形品, 其晶性相當(dāng)穩(wěn)定; 而在冷模內(nèi)成形的薄肉成形品在成形之後會(huì)引起相當(dāng)?shù)木Щ?/span>, 因而導(dǎo)致額外的成形品收縮.

a. 不管零件肉厚為何, 提高模溫會(huì)降低軔化收縮, 亦即全面尺寸變化較小.

b. 模溫一定下, 成品肉厚減小則軔化收縮加大.

c. 總合收縮(模具收縮加上軔化收縮)只略微受到模溫的影響.

3.     濕度與溫度對尺寸的影響.

a.     尼龍吸收水份之後會(huì)使成型品的尺寸增大.

b.     尼龍?jiān)陲柡忘c(diǎn)以下的濕度水準(zhǔn), 其水份皆集中靠近表面并隨著時(shí)間再度分散.

4.     尺寸公差:

射出成形品在尺寸上可允許的變異稱為成型品公差, 此公差是介於成品功能與成本之妥協(xié).

模具設(shè)計(jì): 多模穴之模具, 應(yīng)盡可能使用平衡澆道, 否則公差較難控制.

審核:                                                整理: 唐建勇 郭學(xué)民