芳纶纤维增强POM的加工成型
注塑成型 原料准备 干燥处理：POM 吸水性较强，在注塑前必须对芳纶纤维增强 POM 进行干燥处理。一般将材料在 80 - 90℃的热风循环烘箱中干燥 2 - 4 小时，使水分含量低于 0.1%，以防止在注塑过程中出现银丝、气泡等缺陷。 混合均匀：要确保芳纶纤维在 POM 基体中均匀分散。通常采用高速混合机将芳纶纤维与 POM 树脂充分混合，混合时间根据具体的设备和材料比例而定，一般为 10 - 30 分钟。为了改善纤维与基体的相容性，有时还会添加适量的相容剂。 注塑参数设置 温度控制：注塑机料筒温度一般设置在 180 - 220℃。由于芳纶纤维的存在，料筒温度可能需要适当提高，以确保材料具有良好的流动性。喷嘴温度稍低于料筒温度，通常在 170 - 210℃，这样可以防止材料在喷嘴处流涎。 压力调节：注射压力通常在 80 - 120MPa 之间。芳纶纤维增强 POM 的粘度相对较高，需要较高的注射压力来保证材料能够顺利填充模具型腔。保压压力一般为注射压力的 50% - 70%，保压时间根据制品的厚度和尺寸而定，通常为 10 - 30 秒，以确保制品的密度和尺寸精度。 注射速度：注射速度不宜过快，以免产生过大的剪切力导致芳纶纤维断裂，影响制品的性能。一般注射速度控制在 30 - 60mm/s。 模具设计要点 流道系统：设计合理的流道系统，使材料能够均匀地分布到模具型腔的各个部分。由于芳纶纤维增强 POM 的流动性稍差，流道直径应适当增大，一般比纯 POM 注塑模具的流道直径大 10% - 20%。 排气设计：为了避免制品出现困气、烧焦等缺陷，模具需要良好的排气设计。可以在模具分型面、顶针处设置排气槽，排气槽的深度一般为 0.02 - 0.05mm。 冷却系统：冷却系统的设计要确保制品能够均匀冷却。冷却管道的布局应尽量靠近型腔表面，且管道之间的间距要合理，一般为 20 - 40mm，以控制制品的冷却速度，减少内应力和变形。 挤出成型 原料预处理 干燥：与注塑成型类似，挤出前要对芳纶纤维增强 POM 进行干燥处理，使水分含量符合要求。干燥温度和时间可以根据实际情况调整，一般在 80 - 90℃干燥 2 - 3 小时。 纤维分散：通过双螺杆挤出机等设备对芳纶纤维和 POM 进行混合，使纤维在基体中均匀分散。双螺杆挤出机的螺杆转速一般为 100 - 300rpm，通过调整螺杆的结构和各区段的温度，可以优化纤维的分散效果。 挤出参数设置 温度控制：挤出机各加热区的温度一般在 180 - 220℃之间。在加料段，温度可以稍低，为 170 - 190℃，以防止物料在加料口堵塞；在压缩段和计量段，温度逐渐升高，以保证材料的充分塑化和均匀混合。机头温度一般为 190 - 210℃。 螺杆转速和牵引速度：螺杆转速根据挤出量的要求进行调整，一般为 50 - 150rpm。牵引速度要与螺杆转速相匹配，以控制挤出制品的尺寸和形状。牵引速度过快会导致制品拉伸变形，过慢则会使制品堆积，影响生产效率。 成型后处理 冷却定型：挤出后的制品需要立即进行冷却定型。对于管材、型材等制品，可以采用水冷或风冷的方式。水冷时要注意冷却速度，避免制品因内外温差过大产生内应力。冷却后的制品尺寸精度和表面质量应符合要求。 切割和收卷：冷却后的制品根据需要进行切割和收卷。对于连续生产的管材、线材等，要保证切割长度准确，收卷整齐，以便后续的包装和使用。 模压成型 坯料准备 混合和预成型：将芳纶纤维和 POM 按一定比例混合后，通过冷压等方式制成预成型坯料。预成型坯料的形状和尺寸应根据模具型腔和制品要求进行设计，一般预成型压力为 5 - 10MPa，预成型时间为 1 - 3 分钟。 模压参数设置 温度控制：模压温度一般在 190 - 230℃之间。在这个温度范围内，POM 能够充分熔融，使芳纶纤维与基体更好地结合。温度过高可能导致材料降解，温度过低则材料流动性差，影响制品的成型质量。 压力控制：模压压力通常为 20 - 40MPa。较高的压力有助于材料在模具中充分流动，填充型腔，同时使芳纶纤维在 POM 基体中分布更均匀。模压时间根据制品的厚度和尺寸而定，一般为 5 - 15 分钟，包括加压、保压和脱模时间。 模具设计与脱模 模具结构：模压模具应具有足够的强度和刚度，以承受较高的压力。模具的型腔表面要光滑，以保证制品的表面质量。为了便于排气，可以在模具上设置排气孔或排气槽。 脱模方式：由于芳纶纤维增强 POM 在模压后与模具的附着力较强，脱模相对困难。可以在模具表面涂抹脱模剂，如硅油、硬脂酸锌等，或者采用顶出机构，如推杆、推板等方式进行脱模，以确保制品完整、无损地脱模。