PA6玻纖增強(qiáng)制品翹曲分析模型

發(fā)布于2023-08-04 14:59:42 點(diǎn)擊：0

PA6玻纖增強(qiáng)材料剛性好，易加工，外觀質(zhì)量優(yōu)，翹曲是其注塑加工過程中常見的缺陷。

   材料的收縮和各項(xiàng)異性是翹曲產(chǎn)品的根本原因。防范PA6玻纖增強(qiáng)制品出現(xiàn)翹曲要從材料本身性能優(yōu)化和注塑加工設(shè)計(jì)和工藝控制兩大方面入手。
PA6玻纖增強(qiáng)是結(jié)晶性聚合物復(fù)合材料，成型過程中分子鏈規(guī)整排列，材料的體積明顯縮小，材料的收縮率非常大。加入玻纖后，分子鏈的徑向、橫向取向有差異，冷卻的不一，模溫不均勻性等等，都會(huì)導(dǎo)致制品不同部位收縮不一致，產(chǎn)生應(yīng)力收縮，形成翹曲。
   防范翹曲，降低PA6玻纖增強(qiáng)材料基體聚合物的結(jié)晶度是重要的方法之一。
   1、材料分子鏈的結(jié)構(gòu)越簡單、對(duì)稱性越高、立體規(guī)整性越好、取代基的空間位阻越小、鏈的柔順性越大的，則材料結(jié)晶性越強(qiáng)，成型收縮率相應(yīng)越大。降低結(jié)晶度可以添加與PA6大分子發(fā)生反應(yīng)，與基體相容性好，能夠破壞PA6大分子規(guī)整性的聚合物或助劑，降低材料的結(jié)晶性，如與ABS共混。
   2、添加無機(jī)填料，降低基材的結(jié)晶能力，如：滑石粉、CaCO3、云母等無機(jī)填料，玻纖的加入也使得PA6玻纖增強(qiáng)材料的結(jié)晶度遠(yuǎn)較PA6純料低，抗翹曲性能也好于注塑級(jí)不加纖的PA6改性切片。
PA6玻纖增強(qiáng)材料容易沿著流動(dòng)方向取向，導(dǎo)致水平方向流動(dòng)和垂直方向流動(dòng)的收縮差異變大，采用各向異性小的填充料如云母片、玻璃微珠可以較好地改善抗翹曲性能。    3、添加成核劑，預(yù)防PA6玻纖增強(qiáng)使用過程中的二次結(jié)晶。成核劑能縮短結(jié)晶時(shí)間，減少脫模后收縮，還可以通過減小球晶尺寸，改善材料的機(jī)械性能，如沖擊強(qiáng)度和彎曲模量有所提升。添加的成核劑的熔點(diǎn)要高于聚合物的熔點(diǎn)，能與聚合物具有較好的親和性，能夠在聚合物中形成微細(xì)尺度的分散形式。附合要求的成核劑有己內(nèi)酰胺二聚體、高熔點(diǎn)PA、無機(jī)礦物質(zhì)、鹽及金屬氧化物等。
優(yōu)化PA6玻纖增強(qiáng)注塑設(shè)計(jì)和工藝控制也是防范翹曲的重要方法：
   1、反向預(yù)留設(shè)計(jì)尺寸以防止變形。設(shè)計(jì)模具時(shí)將后續(xù)的翹曲尺寸做好反向預(yù)留。
   2、產(chǎn)品的填充系統(tǒng)盡量對(duì)稱均衡；制件壁厚尺寸盡量均勻，轉(zhuǎn)角過度圓滑；保持脫模力平衡、推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；保持正確的脫模頂出面積。
   3、注塑過程中選擇合適的模溫。PA6玻纖增強(qiáng)是強(qiáng)結(jié)晶性塑料，其結(jié)晶度隨冷卻速度的不同而變化，急劇冷卻結(jié)晶度降低、成型收縮率減小，而緩慢冷卻結(jié)晶度升高、成型收縮率增大。制件加工過程中，生產(chǎn)上經(jīng)常會(huì)使模具的動(dòng)模、靜模有一定的溫差，使翹曲的另一面產(chǎn)生應(yīng)變的溫度，可矯正變形。對(duì)于結(jié)晶速率較低的材料，適當(dāng)?shù)难娱L保壓時(shí)間，充分的補(bǔ)膠是必要的。
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