Khi khuôn được kiểm tra, các cơ chế khác nhau về cơ bản hoạt động bình thường, nhưng sản phẩm có vấn đề nghiêm trọng về chất lượng bề ngoài, với các vết trắng xuyên tâm trên bề mặt, và vết trắng này trở nên nghiêm trọng hơn khi hàm lượng sợi thủy tinh tăng lên. Hiện tượng này thường được gọi là "" Sợi nổi "là một loại sản phẩm nhựa sợi thủy tinh dễ bị lỗi bề mặt, không thể chấp nhận được đối với các bộ phận nhựa ô tô có yêu cầu ngoại hình cao.
Phân tích nguyên nhân:
Hiện tượng “nổi sợi” là do sợi thủy tinh bị hở ra ngoài. Sợi thủy tinh trắng lộ ra trên bề mặt trong quá trình rót và chảy nhựa. Sau khi cô đặc và đóng khuôn, nó sẽ tạo thành các vết trắng xuyên tâm trên bề mặt của phần nhựa. Khi phần nhựa có màu đen Khi sự khác biệt về màu sắc càng tăng, nó càng rõ ràng. Những lý do chính cho sự hình thành của nó như sau.
Trước hết, trong quá trình chảy nhựa chảy, do sự khác biệt về tính lưu động của sợi thủy tinh và nhựa, và mật độ khối lượng khác nhau, cả hai có xu hướng tách ra. Sợi thủy tinh mật độ thấp nổi lên bề mặt và nhựa đặc chìm xuống. Bên trong, sợi thủy tinh lộ ra ngoài;
Thứ hai, do nhựa nóng chảy chịu lực ma sát và lực cắt của trục vít, vòi phun, con chạy và cổng trong quá trình chảy, nó sẽ gây ra sự chênh lệch về độ nhớt cục bộ, đồng thời, nó sẽ phá hủy lớp giao diện trên bề mặt của sợi thủy tinh, và độ nhớt nóng chảy sẽ nhỏ hơn. Sự phá huỷ lớp giao diện càng nghiêm trọng thì lực liên kết giữa sợi thuỷ tinh và nhựa càng nhỏ. Khi lực liên kết nhỏ đến một mức nhất định, sợi thủy tinh sẽ thoát khỏi sự liên kết của ma trận nhựa và tích tụ dần lên bề mặt và lộ ra ngoài;
Hơn nữa, khi chất dẻo nóng chảy được bơm vào khoang, nó sẽ tạo thành hiệu ứng "đài phun nước", tức là sợi thủy tinh sẽ chảy từ trong ra ngoài và tiếp xúc với bề mặt của khoang. Bởi vì nhiệt độ bề mặt khuôn thấp, sợi thủy tinh có trọng lượng nhẹ và ngưng tụ nhanh sẽ bị đóng băng ngay lập tức, và nếu nó không thể được bao bọc hoàn toàn trong thời gian nóng chảy, nó sẽ bị lộ ra và tạo thành "sợi nổi".
Vì vậy, việc hình thành hiện tượng “sợi nổi” không chỉ liên quan đến thành phần, đặc tính của vật liệu nhựa mà còn liên quan đến quá trình đúc, có độ phức tạp và không chắc chắn hơn.
Trong thực tế sản xuất, có nhiều biện pháp khác nhau để cải thiện hiện tượng “xơ nổi”. Phương pháp truyền thống hơn là thêm chất tương hợp, chất phân tán và chất bôi trơn vào vật liệu đúc, bao gồm chất kết nối silan, chất tương hợp ghép maleic anhydride, bột silicone, chất bôi trơn axit béo và một số chất phụ gia trong nước hoặc nhập khẩu. Sử dụng các chất phụ gia này để cải thiện khả năng tương thích bề mặt giữa sợi thủy tinh và nhựa, cải thiện tính đồng nhất của pha phân tán và pha liên tục, tăng cường độ liên kết bề mặt, và giảm sự phân tách của sợi thủy tinh và nhựa. Cải thiện sự tiếp xúc của sợi thủy tinh.
Một số loại có tác dụng tốt nhưng phần lớn có giá thành cao, làm tăng chi phí sản xuất, đồng thời ảnh hưởng đến cơ tính của vật liệu. Ví dụ, các chất kết nối silan lỏng được sử dụng phổ biến hơn rất khó phân tán sau khi được thêm vào, và chất dẻo rất dễ hình thành. Vấn đề vón cục sẽ khiến thiết bị cấp liệu không đều, hàm lượng sợi thủy tinh phân bố không đồng đều, cơ tính của sản phẩm không đồng đều.
Trong những năm gần đây, phương pháp thêm các sợi ngắn hoặc vi cầu thủy tinh rỗng cũng đã được áp dụng. Các sợi ngắn có kích thước nhỏ hoặc các vi cầu thủy tinh rỗng có đặc điểm là tính lưu động và phân tán tốt, đồng thời dễ hình thành khả năng tương thích bề mặt ổn định với nhựa. Để đạt được mục đích cải thiện “sợi nổi”, đặc biệt hạt thủy tinh rỗng còn có thể giảm tốc độ biến dạng co ngót, tránh cong vênh sau sản phẩm, tăng độ cứng và modun đàn hồi của vật liệu, giá thành thấp hơn nhưng nhược điểm là vật liệu có khả năng chống va đập Giảm hiệu suất.
Dung dịch:
A. Điều chỉnh hệ thống đúc khuôn
Hệ thống đúc khuôn có liên quan mật thiết đến việc hình thành hiện tượng “sợi nổi”. Theo quan điểm của tính lưu động kém của chất dẻo gia cường sợi thủy tinh và tính lưu động không nhất quán của hai thành phần sợi thủy tinh và nhựa, khoảng cách dòng chảy không được quá dài và quá trình tan chảy phải nhanh chóng lấp đầy khoang để đảm bảo sự phân tán đồng đều của sợi thủy tinh mà không cần tích hợp bùn. Lớp để tạo thành một "sợi nổi".
Do đó, nguyên tắc cơ bản của thiết kế hệ thống gating là tiết diện của con chạy phải lớn, và dòng chảy phải thẳng và ngắn. Nên sử dụng các đường chạy chính, đường chạy và cổng dày. Các cổng có thể mỏng, hình quạt hoặc hình vòng, và cũng có thể là nhiều cổng để làm cho dòng vật chất hỗn loạn, khuếch tán sợi thủy tinh và giảm định hướng. Nó cũng đòi hỏi một chức năng xả tốt, có thể xả khí kịp thời do sự bay hơi của chất xử lý bề mặt sợi thủy tinh, để tránh các khuyết tật như hàn kém, thiếu vật liệu và bỏng.
Đối với hệ thống gating của khuôn nắp tay cầm, quá trình kênh chảy dài hơn là một yếu tố gây ra hiện tượng "sợi nổi" nghiêm trọng, nhưng đây là nhu cầu của kết cấu khuôn và không thể rút ngắn, do đó chỉ có kích thước mặt cắt ngang kênh chảy. và Hình thức và kích thước cổng được điều chỉnh. Cổng được thay đổi thành cổng quạt, và kích thước của cổng và con chạy được tăng dần trong quá trình thử khuôn.
Ngoài ra, cần lưu ý rằng "sợi nổi" có xu hướng xuất hiện ở phần có chiều dày thành của phần nhựa lớn. Điều này là do gradient vận tốc dòng chảy của chất nóng chảy ở đó lớn, và vận tốc trung tâm của chất nóng chảy cao khi chất chảy chảy và nó gần với thành khoang. Tốc độ thấp tại vị trí tăng cường xu hướng nổi của sợi thủy tinh, và tốc độ tương đối chậm hơn, dẫn đến sự ngưng trệ và tích tụ để tạo thành "sợi nổi". Do đó, độ dày thành của các bộ phận bằng nhựa phải được làm đồng đều nhất có thể, và nên tránh các góc sắc nhọn và khoảng trống để đảm bảo dòng chảy trơn tru.
B. Tối ưu hóa các điều kiện của quá trình ép phun
Việc xây dựng các điều kiện quy trình đúc phù hợp là rất cần thiết để cải thiện hiện tượng "sợi nổi". Các yếu tố khác nhau của quá trình ép phun có ảnh hưởng khác nhau đến các sản phẩm nhựa gia cường sợi thủy tinh. Dưới đây là một số quy tắc cơ bản có thể được tuân theo.
C, nhiệt độ
Đầu tiên là nhiệt độ thùng. Vì chỉ số nóng chảy của nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh thấp hơn từ 30% đến 70% so với nhựa không gia cố và tính lưu động kém, nhiệt độ của thùng phải cao hơn bình thường từ 10 đến 30 ° C. Tăng nhiệt độ thùng có thể làm giảm độ nhớt nóng chảy, cải thiện tính lưu động, tránh làm đầy và hàn kém, đồng thời giúp tăng sự phân tán của sợi thủy tinh và giảm sự định hướng, dẫn đến độ nhám bề mặt sản phẩm thấp hơn.
Nhưng nhiệt độ thùng không cao nhất có thể. Nhiệt độ quá cao sẽ làm tăng xu hướng oxy hóa và phân hủy của nylon polyme, màu sắc sẽ thay đổi khi gặp trường hợp nhẹ, khi gặp trường hợp nặng sẽ gây ra hiện tượng luyện cốc và thâm đen. Khi cài đặt nhiệt độ thùng, nhiệt độ của bộ phận nạp liệu phải cao hơn một chút so với yêu cầu thông thường và thấp hơn một chút so với bộ phận nén, để sử dụng hiệu ứng gia nhiệt sơ bộ của nó để giảm hiệu ứng cắt của trục vít trên sợi thủy tinh và giảm độ nhớt cục bộ. Sự khác biệt và hư hỏng bề mặt của sợi thủy tinh đảm bảo độ bền liên kết giữa sợi thủy tinh và nhựa. Nhiệt độ nóng chảy của PA66 33% GF là 275 ~ 280 ℃, nhiệt độ cao nhất không được vượt quá 300 ℃, và nhiệt độ thùng có thể được chọn trong phạm vi này.
Thứ hai là nhiệt độ khuôn. Chênh lệch nhiệt độ giữa khuôn và chất nóng chảy không được quá lớn để tránh sợi thủy tinh bị bạc trên bề mặt khi chất nóng chảy nguội, tạo thành "sợi nổi". Do đó, nhiệt độ khuôn cao hơn được yêu cầu, điều này hữu ích để cải thiện hiệu suất điền đầy nóng chảy và tăng cường độ bền của đường hàn, cải thiện độ hoàn thiện bề mặt sản phẩm và giảm định hướng và biến dạng.
Tuy nhiên, nhiệt độ khuôn càng cao, thời gian làm nguội, chu kỳ đúc càng dài thì năng suất càng giảm và độ co ngót của khuôn càng cao, vì vậy không phải càng cao càng tốt. Khi cài đặt nhiệt độ khuôn, loại nhựa, cấu trúc khuôn, hàm lượng sợi thủy tinh, v.v. cũng cần được xem xét. Khi khoang phức tạp, hàm lượng sợi thủy tinh cao và khó điền đầy khuôn, nên tăng nhiệt độ khuôn một cách thích hợp. Đối với vỏ bọc tay nắm ô tô làm bằng PA66 33% GF, nhiệt độ khuôn mà chúng tôi chọn là 110 ° C.
D, áp lực
Áp suất phun có ảnh hưởng lớn đến quá trình đúc chất dẻo cốt sợi thủy tinh. Áp suất phun cao hơn có lợi cho việc làm đầy, cải thiện sự phân tán sợi thủy tinh và giảm độ co ngót của sản phẩm, nhưng nó sẽ làm tăng ứng suất cắt và định hướng, dễ gây cong vênh và biến dạng, việc tháo khuôn gặp nhiều khó khăn, thậm chí dẫn đến vấn đề tràn, vì vậy để cải thiện "sợi nổi" hiện tượng, cần phải tăng áp suất phun cao hơn một chút so với áp suất phun của chất dẻo không gia cố tùy theo tình hình cụ thể. Việc lựa chọn áp suất phun không chỉ liên quan đến độ dày thành sản phẩm, kích thước cổng và các yếu tố khác, mà còn liên quan đến hàm lượng và hình dạng sợi thủy tinh. Nói chung, hàm lượng sợi thủy tinh càng cao, chiều dài sợi thủy tinh càng dài, áp lực phun càng lớn.
Kích thước của áp suất ngược trục vít có ảnh hưởng quan trọng đến sự phân tán đồng đều của sợi thủy tinh trong chất nóng chảy, tính lưu động của chất nóng chảy, mật độ của chất nóng chảy, chất lượng bề ngoài của sản phẩm và các tính chất cơ lý. Thông thường sử dụng áp suất ngược cao hơn sẽ có lợi hơn, Giúp cải thiện hiện tượng “xơ nổi”. Tuy nhiên, áp suất ngược cao quá mức sẽ có tác dụng cắt lớn hơn đối với các sợi dài, làm cho sợi dài dễ bị phân huỷ do quá nhiệt, dẫn đến biến màu và giảm tính chất cơ học. Do đó, áp suất ngược có thể được đặt cao hơn một chút so với áp suất của nhựa không gia cố.
E. Tốc độ tiêm
Sử dụng tốc độ phun nhanh hơn có thể cải thiện hiện tượng "sợi nổi". Tăng tốc độ phun, để nhựa gia cường sợi thủy tinh nhanh chóng lấp đầy khoang khuôn, và sợi thủy tinh tạo ra chuyển động dọc trục nhanh chóng theo hướng dòng chảy, có lợi để tăng sự phân tán của sợi thủy tinh, giảm sự định hướng, cải thiện độ bền của đường hàn và độ sạch bề mặt của sản phẩm, nhưng Cần chú ý tránh hiện tượng "phun" ở đầu phun hoặc cửa phun do tốc độ phun quá nhanh, tạo thành các khuyết tật ngoằn ngoèo và ảnh hưởng đến hình thức của chi tiết nhựa.
F. Tốc độ trục vít
Khi hóa dẻo chất dẻo cốt sợi thủy tinh, tốc độ vít không được quá cao để tránh ma sát và lực cắt quá lớn sẽ làm hỏng sợi thủy tinh, phá hủy trạng thái phân cách của bề mặt sợi thủy tinh, giảm độ bền liên kết giữa sợi thủy tinh và nhựa. , và làm trầm trọng thêm tình trạng "xơ nổi". “Hiện tượng, đặc biệt khi sợi thủy tinh dài hơn sẽ có chiều dài không đồng đều do một phần sợi thủy tinh bị đứt gãy, dẫn đến độ bền của các chi tiết nhựa không bằng nhau và cơ tính của sản phẩm không ổn định.
Qua phân tích trên, có thể thấy rằng việc sử dụng nhiệt độ vật liệu cao, nhiệt độ khuôn cao, áp suất cao, tốc độ cao và tốc độ phun trục vít thấp là có lợi để cải thiện hiện tượng "sợi nổi". Máy ép phun nằm ngang