Kaip pagerinti nailono liejimo būdu pagamintų detalių kokybę?
Nailonas taip pat yra kristalinis plastikas, ir yra daugiau nei 130 skirtingų nailono rūšių. Liejimo procesuose naudojamas nailonas 6, nailonas 66, nailonas 610, nailonas 11, nailonas 1010 ir kopolimerinis nailonas, ypač tvirtas nailonas, stiklo pluoštu armuotas nailonas, mineralais armuotas nailonas ir kt. Kaip pagerinti nailono liejimo būdu pagamintų detalių kokybę?
Pažvelkime į įvadąpūtimo formavimo mašina ženklai.
I. Užtikrinkite džiovinimo efektą
Nailonas lengvai sugeria drėgmę ir, jei ilgą laiką bus veikiamas oro, sugers atmosferos drėgmę. Jei prieš liejimą įpurškimu sugeriama per daug drėgmės, bus pažeista detalės išvaizda ir mechaninės savybės.
Esant aukštesnei nei lydymosi temperatūrai (apie 254 °C), vandens molekulės chemiškai reaguoja su nailonu. Ši cheminė reakcija, vadinama hidrolize arba įtrūkimu, sukelia nailono oksidaciją ir spalvos pakitimą, santykinį dervos molekulinės masės ir jos tvirtumo sumažėjimą bei padidėjusį takumą. Tai ne tik sukelia apdorojimo sunkumų, bet ir gali pakenkti detalės eksploatacinėms savybėms. Liejimo metu antgaliai seilėjasi, o detalės turi stipriai besisukančius kraštus.
Dėl plastiko sugertos drėgmės ir įtrūkimo metu susidariusių dujų, kartu su prispaustomis dalimis, paviršiaus formavimasis nėra poliruotas, gali susidaryti sidabro linijos, dėmės, mikroporos, burbuliukai, sunkus lydalo išsiplėtimas arba po liejimo mechaninis stiprumas žymiai sumažėja.
Galiausiai, po šio hidrolizinio nailono krekingo jo eksploatacinės savybės yra visiškai negrįžtamos, net jei jis bus pakartotinai išdžiovintas, jo naudoti nebeįmanoma.
Apibendrinant galima teigti, kad nailono medžiagos džiovinimas prieš liejimą įpurškimu turi būti vertinamas rimtai, o džiovinimo laipsnis priklauso nuo gatavo produkto reikalavimų, paprastai mažesnis nei 0.25 %, geriausia ne daugiau kaip 0.1 %. Jei žaliava gerai išdžiovinama, liejimas įpurškimu yra lengvas, o detalės nesukels daug kokybės problemų.
Nailoną geriausia džiovinti vakuume, nes atmosferinio džiovinimo temperatūros sąlygos yra aukštos, džiovinama žaliava vis tiek gali oksiduotis ir pakeisti spalvą dėl sąlyčio su ore esančiu deguonimi, o per didelis oksidavimas sukels ir priešingą efektą – dalys taps trapios.
Nesant vakuuminės džiovinimo įrangos, galima naudoti tik atmosferos slėgio džiovinimą, nors ir prastas rezultatas. Yra daug skirtingų atmosferos slėgio džiovinimo sąlygų, pateikiame tik keletą iš jų.
Pirmasis yra 60 ℃ ~ 70 ℃, medžiagos sluoksnio storis 20 mm, kepimo laikas 24–30 val.
Antrasis – ne daugiau kaip 10 val., kai kepama žemesnėje nei 90 ℃ temperatūroje.
Trečia – kepti 2–3 valandas 93 °C arba žemesnėje temperatūroje, nes oro temperatūrai viršijus 93 °C ilgiau nei 3 valandas, nailonas gali pakeisti spalvą, todėl temperatūrą reikia sumažinti iki 79 °C.
Ketvirta, temperatūra pakeliama iki daugiau nei 100 ℃ arba net 150 ℃, nes nailonas per ilgai veikiamas oro arba džiovinimo įranga veikia neefektyviai.
Penktasis būdas – karšto oro bunkerio džiovinimas liejimo mašinose, kai į bunkerį patenkančio karšto oro temperatūra pakeliama iki ne mažiau kaip 100 °C ar aukštesnės, kad plastike esanti drėgmė išgaruotų. Tada karštas oras šalinamas bunkerio viršumi.
Kokios džiovinimo sąlygos bus taikomos, priklausys nuo džiovinimo efekto. Per žema temperatūra lemia ilgus džiovinimo ciklus ir prastą efektyvumą; per aukšta temperatūra gali sukelti plastiko kondensaciją arba skersinius susijungimus, dėl kurių apdorojimo metu padidės lydalo klampumas.
Vakuuminis sausintuvas yra hermetiška konstrukcija, kuri iš plastiko ištraukia vandens garus, jį šildydama viduje, todėl nereikia specialiai kelti džiovinimo temperatūros, o džiovinimo laiką galima gerokai sutrumpinti.
Jei išdžiovintas plastikas bus paliktas ore, jis greitai sugers drėgmę iš oro ir džiovinimo efektas bus prarastas. Net ir uždengtame bunkeryje laikymo laikas neturėtų būti per ilgas, paprastai ne ilgiau kaip 1 val. lietingomis dienomis ir ne ilgiau kaip 3 val. saulėtomis dienomis.
II, kontroliuokite statinės temperatūrą
Nors nailono lydymosi temperatūra yra aukšta, pasiekus lydymosi temperatūrą, jo klampumas yra daug mažesnis nei įprastų termoplastų, tokių kaip polistirenas, todėl formuojant skystumas nėra problema.
Be to, dėl nailono reologinių savybių, kai klampumo sumažėjimas nėra ryškus, šlyties greitis padidėja, o lydymosi temperatūros diapazonas yra siauras – nuo 3 ℃ iki 5 ℃, todėl aukšta medžiagos temperatūra užtikrina sklandų formos užpildymą.
Tačiau išlydytos būsenos nailono terminis stabilumas yra prastas, per aukšta medžiagos temperatūra ir per ilgas kaitinimo laikas gali sukelti polimerų degradaciją, todėl dalyse gali atsirasti burbuliukų ir sumažėti stiprumas.
Todėl kiekvienos statinės dalies temperatūra turėtų būti griežtai kontroliuojama, kad medžiaga būtų kaitinama kuo pagrįstiau ir tolygiau esant aukštai lydymosi temperatūrai, siekiant išvengti prasto lydymosi ir vietinio perkaitimo. Kalbant apie visą formavimo procesą, statinės temperatūra neturėtų viršyti 300 °C, o granulių kaitinimo laikas statinėje neturėtų viršyti 30 min.
III, patobulinti įrangos komponentus
Visų pirma, kalbant apie cilindrą, nors įpurškimo metu į priekį juda didelis medžiagos kiekis, tačiau dėl didelio skystumo padidėja išlydytos medžiagos atbulinis srautas sraigto griovelyje ir nuotėkis tarp srieginio galo paviršiaus ir pasvirusio cilindro vidinės sienelės. Dėl to ne tik sumažėja efektyvus įpurškimo slėgis ir tiekiamos medžiagos kiekis, bet kartais ir trukdomas sklandus medžiagos įdėjimas, todėl sraigtas negali praslysti. Todėl cilindro priekyje turi būti apsauginis žiedas, kad būtų išvengta atbulinio srauto. Tačiau įdiegus apsauginį žiedą, medžiagos temperatūra turėtų būti atitinkamai padidinta 10 ℃ ~ 20 ℃, kad būtų galima kompensuoti slėgio nuostolius.
Toliau pateikiama antgalio situacija: baigus įpurškimą ir grąžinus sraigtą, išlydyta medžiaga priekinėje krosnyje gali pati ištekėti iš antgalio, esant likusiam slėgiui, tai vadinama „seilių išsiskyrimo reiškiniu“.
Jei seilinė medžiaga pateks į ertmę, detalėje su šalta medžiaga atsiras dėmių arba ją bus sunku užpildyti, o jei prieš išimant antgalis bus prispaustas prie formos, tai labai padidins eksploatacines problemas ir neefektyvu.
Atskirai reguliuojamas šildymo žiedas ant purkštuko yra efektyvus būdas kontroliuoti purkštuko temperatūrą, tačiau esminis sprendimas yra pakeisti purkštuką spyruokliniu purkštuku su srautą stabdančia konstrukcija.
Žinoma, tokiuose purkštukuose naudojama spyruoklinė medžiaga turi būti atspari aukštai temperatūrai, kitaip dėl slėgio ir elastingumo praradimo ji bus pakartotinai atkaitinta aukštoje temperatūroje.
Ketvirta, siekiant užtikrinti, kad pelėsis ištrauktų orą ir kontroliuotų pelėsio temperatūrą
Dėl aukštos nailono lydymosi temperatūros jo užšalimo temperatūra taip pat yra aukšta. Išlydyta medžiaga gali sukietėti, nes temperatūra nukrenta žemiau lydymosi temperatūros ir į šaltą formą, todėl užpildymo procesas negali būti baigtas. Todėl reikia naudoti didelės spartos įpurškimą, ypač plonasienėms dalims arba ilgo srauto dalims.
Be to, greitas formų užpildymas sukelia ertmių išmetimo problemą, todėl nailono formose reikia tinkamesnių išmetimo priemonių.
Nailonui reikia daug aukštesnės liejimo temperatūros nei termoplastikams apskritai. Apskritai aukšta liejimo temperatūra yra naudinga tekėjimui. Tai ypač svarbu sudėtingoms detalėms.
Problema ta, kad lydalo aušinimo greitis po ertmės užpildymo daro didelę įtaką nailono detalės struktūrai ir savybėms. Kristalizacija prasideda, kai ji patenka į ertmę amorfinėje būsenoje aukštoje temperatūroje, o kristalizacijos greitį riboja formos temperatūra ir šilumos perdavimo greitis.
Kai reikia gauti didelį plonų detalių pailgėjimą, skaidrumą ir tvirtumą, formos temperatūra turi būti žema, kad sumažėtų kristalizacijos laipsnis; kai reikia gauti didelį kietumą, gerą atsparumą dilimui ir mažą storų sienelių deformaciją, formos temperatūra turi būti aukšta, kad padidėtų kristalizacijos laipsnis.
Nailonui reikalinga aukšta liejimo temperatūra, nes jis labai susitraukia. Kai jis pereina iš išlydytos būsenos į kietą būseną, susitraukimo tūris yra labai didelis, ypač storasienių gaminių atveju, per žema liejimo temperatūra sukels vidines tuštymes. Tik gerai kontroliuojant liejimo temperatūrą, detalės dydis tampa stabilesnis.
Nailono formų temperatūros reguliavimo diapazonas yra nuo 20 °C iki 90 °C. Geriausia turėti ir aušinimo (pvz., vandentiekio vandens), ir šildymo (pvz., įjungiamų į elektros tinklą elektra) įrenginius.

EN
ES
PT
SV
DE
TR
FR
RU
VN
ID
UZ
MX
IN









