碳纤增强 PA66 的加工成型主要有以下几种方式及要点: 注塑成型 原料预处理:由于 PA66 具有吸湿性,在注塑成型前,需将碳纤增强 PA66 原料在 110℃-120℃的温度下干燥 3 小时左右,使水分含量降至 0.02% 以下,以避免制品出现气泡、银丝等缺陷。 注塑温度:一般成型加工温度为 250℃-270℃。适当提高温度可降低材料的粘度,改善流动性,但温度过高易引起材料分解变脆,若料筒温度超过 275℃或熔料在料筒中停留时间超过 30 分钟,就可能出现这种情况。 模具温度:模温控制在 50℃-75℃为宜。较低的模温可缩短冷却时间,提高生产效率,但过低的模温可能导致制品表面质量差、内应力大等问题;而较高的模温则有利于提高制品的表面光泽度和尺寸稳定性。 注射压力:注射压力通常在中压到高压之间,具体数值取决于制品的结构和尺寸等因素。一般来说,随着碳纤维含量的增加,所需的注射压力也会相应提高,以确保熔料能够充分填充模具型腔。 注射速度:宜采用高速注射,这样可以使熔料在短时间内充满模具型腔,减少熔接痕等缺陷的产生,但过高的注射速度可能会导致制品出现飞边、翘曲等问题,因此需要根据具体情况进行调整 。 挤出成型 挤出机选择:一般选用双螺杆挤出机,其具有较强的剪切混合能力,能够使碳纤维在 PA66 基体中分散更加均匀,从而提高制品的性能。 温度设置:挤出温度的设定要根据材料的特性和挤出工艺要求进行调整。通常从加料段到口模的温度逐渐升高,一般在 240℃-280℃之间。在加料段温度较低,防止原料过早熔化造成加料不畅;而在口模处温度较高,以保证材料具有良好的流动性,顺利挤出成型。 螺杆转速:螺杆转速对挤出成型的质量和产量有重要影响。适当提高螺杆转速可以增加产量,但过高的转速会导致物料在挤出机内停留时间过短,影响碳纤维与 PA66 的混合效果和材料的塑化质量,一般螺杆转速控制在 200-500 转 / 分钟为宜 。 牵引速度:牵引速度应与挤出速度相匹配,以保证挤出制品的尺寸稳定和表面质量。如果牵引速度过快,制品会被拉伸变细,甚至出现断裂;如果牵引速度过慢,制品则会堆积在口模处,造成挤出困难。 吹塑成型 型坯制备:首先将碳纤增强 PA66 原料加热至熔融状态,通过挤出机挤出形成型坯。型坯的质量直接影响吹塑制品的性能,因此在挤出型坯时,要控制好挤出温度、挤出速度和型坯的壁厚均匀性等参数。 吹塑工艺:将预热后的型坯放入吹塑模具中,然后通入压缩空气使其膨胀并贴合模具型腔,冷却定型后得到吹塑制品。吹塑压力一般在 0.5-1.5MPa 之间,吹塑时间根据制品的大小和壁厚而定,通常在几秒到几十秒之间。 模具设计:吹塑模具的设计要考虑制品的形状、尺寸和壁厚分布等因素,同时要保证模具的排气良好,以避免制品出现表面缺陷。模具的冷却系统也很重要,它直接影响制品的冷却速度和生产效率。 其他成型方式 压缩成型:将一定量的碳纤增强 PA66 原料放入模具型腔中,然后通过压机施加压力,使原料在模具中成型。这种成型方式适用于制造形状简单、尺寸较大的制品,但生产效率较低。 传递成型:先将原料加入到预热的加料室中,使其受热软化成熔融状态,然后在压力作用下将熔料通过浇道注入到闭合的模具型腔中成型。传递成型可以制造形状复杂、精度要求较高的制品,但模具结构复杂,成本较高 。
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