玻纤增强POM的加工成型
注塑成型
原料准备
玻纤增强 POM 在注塑前必须进行干燥处理。因为 POM 吸水性较强,玻璃纤维的加入也会使水分对成型质量的影响更为明显。通常在 80 - 90℃的干燥箱中干燥 2 - 4 小时,使材料的含水量低于 0.1%,这样可以有效避免制品出现气泡、银纹等缺陷。
温度控制
料筒温度一般要比纯 POM 材料稍高。通常,料筒前段温度设置在 200 - 220℃,中段温度在 190 - 210℃,后段温度在 180 - 200℃,喷嘴温度在 170 - 190℃。较高的温度有助于降低材料的熔融粘度,使玻璃纤维在熔体中分布更均匀,同时避免材料因温度过高而分解。
压力控制
注塑压力通常需要提高,一般在 80 - 150MPa 之间。这是因为玻璃纤维的加入使材料的粘度增大,流动性变差。保压压力对于保证制品的尺寸精度和密度非常重要,通常为注塑压力的 50 - 70%,保压时间根据制品的厚度而定,一般每毫米厚度保压 3 - 5 秒。
注射速度
注射速度要适中。如果注射速度过快,玻璃纤维可能会在熔体中取向不均匀,导致制品出现翘曲、变形等问题,同时也容易产生飞边;如果注射速度过慢,材料在模具型腔中可能会提前冷却,影响制品的表面质量和完整填充。一般注射速度控制在 10 - 40cm³/s,具体速度要根据制品的形状、尺寸和模具结构等因素进行调整。
模具设计
模具的浇口形式和尺寸对成型效果有重要影响。对于玻纤增强 POM,常采用针点浇口、潜伏式浇口或扇形浇口。浇口直径一般不小于 1mm,这样可以保证含有玻璃纤维的熔体顺利进入模具型腔。此外,模具的冷却系统要设计合理,使制品各部分冷却均匀,防止因收缩不均匀而产生变形。同时,为了减少玻璃纤维对模具的磨损,可对模具进行适当的表面处理,如镀硬铬等。
挤出成型
温度设置
挤出机各段温度设置需要根据材料的特性和挤出工艺要求进行调整。加料段温度一般在 170 - 190℃,主要作用是输送和预热材料;压缩段温度在 190 - 210℃,使材料逐渐塑化;计量段温度在 200 - 220℃,确保材料均匀塑化;机头温度在 190 - 210℃,有利于挤出成型。在挤出过程中,要确保温度稳定,避免温度波动导致材料挤出不均匀或玻璃纤维分布不均。
螺杆转速
螺杆转速通常控制在 10 - 30 转 / 分钟。转速过高会使材料受到过度剪切,导致玻璃纤维断裂或分布不均,影响材料性能;转速过低则会影响生产效率。合适的螺杆转速可以保证材料的均匀混合和稳定挤出。
牵引速度
牵引速度要与挤出速度相匹配,以保证挤出制品的尺寸均匀性。牵引速度一般根据制品的尺寸和形状进行调整,例如对于管材挤出,牵引速度可能在 0.5 - 2m/min 之间。同时,要注意牵引过程中的张力控制,避免制品因张力过大而变形。
机械加工
切削加工
玻纤增强 POM 可以进行切削加工,如车削、铣削、钻孔等。在切削过程中,由于材料含有玻璃纤维,硬度和刚性较高,需要选择合适的刀具和切削参数。例如,使用硬质合金刀具,车削时切削速度一般在 80 - 200m/min,进给量在 0.05 - 0.2mm/rev,以保证加工表面的质量和尺寸精度。同时,切削过程中要注意玻璃纤维的切断情况,避免纤维翘起影响表面质量。
打磨和抛光 对于需要较高表面光洁度的制品,可以进行打磨和抛光处理。在打磨时,要选择合适的砂纸或砂轮,避免划伤表面。由于材料含有玻璃纤维,打磨时可能会出现纤维外露的情况,需要特别注意。抛光可以采用机械抛光或化学抛光的方法,提高制品的外观质量。