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                新闻资讯

                注塑成型缺陷分析之浮纤
                发布日期:2017-07-07浏览次数:1335Tags:技术文章

                介绍:

                纤维增强制品浮纤现象比较常见,浮纤现象Ψ 是玻纤外露造成的,白色的玻纤在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表,待冷凝成型后便在塑料件表面形成放射状的白色痕迹,当塑料件为黑色时会因色泽的差异加大而更加明显。 

                 

                形成原因:

                1.在塑料熔体流动过程〖中,由于玻纤与树脂的流动性有差异,而且密度也不同,使两者具有分离的趋势,密度小的玻纤浮向表面,密度大的树脂沉【入内里,于是形成了玻纤外露现象; 

                2.塑料熔体在流动过程中受到螺杆、喷嘴、流道及浇口的摩○擦剪切作用,会造成局部粘度差异,同时又会破坏玻纤表面的界面层,熔体粘︻度愈小,界面层〖受损愈严重,玻纤与树脂之间的粘结力也愈小,当粘结力小到一定程度时,玻纤便会摆脱树脂基体的□ 束缚,逐渐向表面累积而外露; 

                3.塑料熔体注入型腔时会形成“喷泉”效应,即玻纤会由内部向外表流动,与型腔表面接■触,由于模具型腔表面温度●较低,质量轻、冷凝快的玻纤被瞬间冻结,若不能及时被熔①体充分包围,就会外露而形成浮纤; 

                如何维持玻纤与树脂在成型过程中具有稳定的相容№性是改善浮纤现象的关键,而玻纤与树脂稳定的相容性可以通过强化其界面强度♂和保持玻纤均匀的分散性来实现。生产中无论是采用加入添加剂还是采用※合理设计模具结构、优化成型工艺条件的措施,都是基于这个原理。  

                 

                解决措施: 

                1.在材料中加入增︾容剂、分散剂、润滑〗剂和防玻纤外露剂等添加剂来改进玻纤和树脂之间的界面相容性,提高分散相和连续相的均匀性,增加界面粘结々强度,减少玻纤与树脂的分离,从而改善浮纤现象。其中有的添◥加剂使用效果较好,但是大多价格■不菲,不仅增加◢了生产成本,而且对材料的力学性能也会有影响; 

                 

                2.加入短纤□或空心玻璃微珠,利用╳小尺寸的短纤或空心玻璃微珠具有较好流动性和分散性、与树脂之间易于形成稳定界面相容←性的特点,实现改善浮纤的目的,尤其是空心玻□ 璃微珠还能降低收缩变形率,避免制品后翘曲,增加材料的硬度和弹性模量,并且价格较低→,但不足之处是使材料的冲击性能下降; 

                 

                3.合理设计模具结构,以玻纤↓增强PA66为例:针对玻纤▲增强PA66流动性差,而且玻纤与PA66两种组分流动性不一致的特性,应使其流动距离『不能过长,熔体须快速充填型腔,以保证玻纤均匀分散,不发生⌒ 淤积分层而形成浮纤。因此浇注系▓统设计的基本原则是流道截面宜大,流程宜平直而短。

                 

                应采用∮粗短的主流道、分流道和粗大浇●口,浇口可以是薄片式、扇形及环ㄨ形,亦可采用多浇口形式,以使料流混乱、玻纤扩散并减小取向性。而且要求有良好的排气功能,能及时排出因玻纤表◥面处理剂挥发产生的气体,以免造成熔接不良、缺料◥及烧伤等缺陷; 

                 

                4.优化工艺╳条件 

                (a)提高料筒温度,可使熔体粘度降低,改善▓流动性,避免填充及熔接不良,而且有利于加大玻纤分散性和减小取向性,获得@ 较低的制品表面粗糙度,但要避免温度过高导致物料氧化和降解; 

                 

                (b)提高∏模具温度,有利于提高熔体充模性能、增加熔接痕强▽度、改善制品表面粗▅糙度、减小取向和变形。但模具温度愈高,冷却时ζ间愈久,成型周期延∑长,生产率降低,而且成型收缩率加大,目前ζ 有采用变模温技术实现高模温和快速冷却,如采用蒸汽无痕高光注塑技术可有效▂消除浮纤现象; 

                 

                (c)适当提高●注射压力,较高的注射压力有利于充填,提高玻纤分〓散性,降々低制品收缩率,但会增加剪切应力和取向,容易造成翘曲变形、脱模困难甚至导致「溢边问题,因此欲改善浮纤现象,应在稍高于非增强塑料注☆塑压力的基础上㊣ 适当加大;

                 

                (d)通常稍高的背压有助于改善浮纤现象。但过高的背压会对长玻◥纤产生较大的剪切作用,使熔体易于因过热而降解,导致变色≡及力学性能变差╲,因此将背压设↘置得比非增强塑料略高些即可; 

                 

                (e)采用较快的注射速度,可使玻纤增强塑料快速充满〓模腔,玻纤沿流动方向作快速轴向运№动,有利于增加玻纤的分散性、减小取向性、提高熔接痕强度和降卐低制品的表面粗糙度,但要注意避免发生喷射; 

                 

                (f)降低螺杆转速,以避免摩擦剪切力过大而对玻纤造成伤害,破坏玻纤表ξ面状态,降低玻纤与树脂之间的粘结强度,加剧浮纤现象,特别是当玻♂纤较长时,会因部分玻纤断裂而出现长短不均现象,造成塑料件各处ζ 强度不等、力学性能不稳Ψ 定。