Häufig verwendetes Kunststoffspritzgussverfahren (4)

Von Andy aus der Baiyear-Fabrik
Aktualisiert am 2. November 2022

Hier ist das Nachrichtenzentrum der Spritzgussindustrie von Baiyear.Als nächstes wird Baiyear den Spritzgussprozess in mehrere Artikel unterteilen, um die Analyse der Rohstoffe des Spritzgussprozesses einzuführen, da es zu viele Inhalte gibt.Als nächstes kommt der vierte Artikel.

(8).PP (Polypropylen)
1. Die Leistung von PP
PP ist ein kristallines Hochpolymer.Unter den am häufigsten verwendeten Kunststoffen ist PP mit einer Dichte von nur 0,91 g/cm3 (kleiner als Wasser) der leichteste.Unter den Allzweckkunststoffen weist PP die beste Hitzebeständigkeit auf, seine Wärmeformbeständigkeit beträgt 80–100 °C und es kann in kochendem Wasser gekocht werden.PP hat eine gute Spannungsrissbeständigkeit und eine hohe Biegeermüdungslebensdauer, allgemein bekannt als „Faltkleber“.
Die Gesamtleistung von PP ist besser als die von PE-Material.PP-Produkte zeichnen sich durch geringes Gewicht, gute Zähigkeit und gute chemische Beständigkeit aus.Nachteile von PP: geringe Maßhaltigkeit, unzureichende Steifigkeit, schlechte Witterungsbeständigkeit, leicht zu erzeugender „Kupferschaden“, es weist das Phänomen der Nachschrumpfung auf und nach dem Entformen altert es leicht, wird spröde und lässt sich leicht verformen.PP ist aufgrund seiner Färbefähigkeit, seiner Abrieb- und Chemikalienbeständigkeit sowie seiner günstigen wirtschaftlichen Bedingungen der Hauptrohstoff für die Herstellung von Fasern.
PP ist ein teilkristallines Material.Es ist härter und hat einen höheren Schmelzpunkt als PE.Da Homopolymer-PP bei Temperaturen über 0 °C sehr spröde ist, handelt es sich bei vielen kommerziellen PP-Materialien um statistische Copolymere mit 1 bis 4 % Ethylenzusatz oder um Pinzettencopolymere mit höherem Ethylengehalt.Das PP-Material vom Copolymertyp weist eine niedrigere thermische Verformungstemperatur (100 ° C), eine geringe Transparenz, einen geringen Glanz und eine geringe Steifigkeit auf, weist jedoch eine stärkere Schlagzähigkeit auf.Die Festigkeit von PP steigt mit steigendem Ethylengehalt.
Die Vicat-Erweichungstemperatur von PP beträgt 150°C.Aufgrund des hohen Kristallinitätsgrades weist dieses Material eine gute Oberflächensteifigkeit und Kratzfestigkeit auf.

Bei PP treten keine Probleme mit der Spannungsrissbildung durch Umwelteinflüsse auf.Typischerweise wird PP durch Zugabe von Glasfasern, Metallzusätzen oder thermoplastischem Gummi modifiziert.Die Fließgeschwindigkeit MFR von PP liegt zwischen 1 und 40. PP-Materialien mit niedrigem MFR haben eine bessere Schlagzähigkeit, aber eine geringere Duktilität.Bei gleichem MFR-Material ist die Festigkeit des Copolymertyps höher als die des Homopolymertyps.
Aufgrund der Kristallisation ist die Schrumpfungsrate von PP recht hoch, im Allgemeinen 1,8 bis 2,5 %.Und die Richtungsgleichmäßigkeit der Schrumpfung ist viel besser als bei Materialien wie HDPE.Durch die Zugabe von 30 % Glaszusatz kann die Schrumpfung auf 0,7 % reduziert werden.
 
Sowohl Homopolymer- als auch Copolymer-PP-Materialien weisen eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsaufnahmebeständigkeit, Säure- und Alkali-Korrosionsbeständigkeit und Löslichkeitsbeständigkeit auf.Es ist jedoch nicht beständig gegen aromatische Kohlenwasserstoffe (wie Benzol), chlorierte Kohlenwasserstoffe (Tetrachlorkohlenstoff) usw. PP ist auch bei hohen Temperaturen nicht so beständig gegen Oxidation wie PE.
2. Prozesseigenschaften von PP
PP weist bei Schmelztemperatur eine gute Fließfähigkeit und eine gute Formbarkeit auf.PP weist in der Verarbeitung zwei Eigenschaften auf:
Erstens: Die Viskosität der PP-Schmelze nimmt mit zunehmender Scherrate erheblich ab (sie wird weniger von der Temperatur beeinflusst);
Zweitens: Der Grad der molekularen Orientierung ist hoch und die Schrumpfungsrate groß.Die Verarbeitungstemperatur von PP beträgt 220~275℃.Es ist besser, 275℃ nicht zu überschreiten.Es hat eine gute thermische Stabilität (Zersetzungstemperatur beträgt 310℃), aber bei hohen Temperaturen (270-300℃) bleibt es lange im Fass.Es besteht die Möglichkeit einer Verschlechterung.Da die Viskosität von PP mit zunehmender Schergeschwindigkeit deutlich abnimmt, führt eine Erhöhung des Einspritzdrucks und der Einspritzgeschwindigkeit zu einer Verbesserung seiner Fließfähigkeit und einer Verbesserung der Schrumpfungsverformung und -unterdrückung.Formtemperatur (40~80℃), 50℃ wird empfohlen.
Der Kristallisationsgrad wird hauptsächlich durch die Temperatur der Form bestimmt, die im Bereich von 30–50 °C kontrolliert werden sollte.Die PP-Schmelze kann einen sehr engen Düsenspalt passieren und drapiert wirken.Während des Schmelzprozesses von PP muss es eine große Menge Schmelzwärme (größere spezifische Wärme) aufnehmen und das Produkt ist nach dem Auswerfen aus der Form heißer.
PP-Material muss während der Verarbeitung nicht getrocknet werden und die Schrumpfung und Kristallinität von PP sind geringer als die von PE.Einspritzgeschwindigkeit Normalerweise kann eine Hochgeschwindigkeitseinspritzung verwendet werden, um den Innendruck zu minimieren.Wenn die Oberfläche des Produkts Mängel aufweist, sollte eine Einspritzung mit niedrigerer Geschwindigkeit und höheren Temperaturen erfolgen.Einspritzdruck: bis zu 1800bar.
Läufer und Anschnitte: Bei Kaltkanälen liegen die typischen Läuferdurchmesser zwischen 4 und 7 mm.Es wird empfohlen, Angüsse und Angusskanäle mit rundem Körper zu verwenden.Alle Arten von Toren können verwendet werden.Typische Anschnittdurchmesser liegen zwischen 1 und 1,5 mm, es können jedoch auch Anschnitte mit einer Größe von nur 0,7 mm verwendet werden.Bei Randanschnitten sollte die Mindestanschnitttiefe die Hälfte der Wandstärke betragen;Die minimale Anschnittbreite sollte mindestens das Doppelte der Wandstärke betragen, und PP-Materialien können ein Heißkanalsystem vollständig nutzen.
PP ist aufgrund seiner Färbefähigkeit, seiner Abrieb- und Chemikalienbeständigkeit sowie seiner günstigen wirtschaftlichen Bedingungen der Hauptrohstoff für die Herstellung von Fasern.
3. Typischer Anwendungsbereich:
Automobilindustrie (hauptsächlich unter Verwendung von PP mit Metallzusätzen: Kotflügel, Lüftungsrohre, Lüfter usw.), Haushaltsgeräte (Türverkleidungen für Geschirrspüler, Lüftungsrohre für Trockner, Rahmen und Abdeckungen von Waschmaschinen, Türverkleidungen für Kühlschränke usw.), Gebrauchsgüter des täglichen Bedarfs (Rasen). und Gartengeräte wie Rasenmäher und Sprinkler usw.).
Das Spritzgießen ist der zweitgrößte Markt für PP-Homopolymere, darunter Behälter, Verschlüsse, Automobilanwendungen, Haushaltswaren, Spielzeug und viele andere Endanwendungen im Verbraucher- und Industriebereich.

(9).PA (Nylon)
1. Leistung von PA
PA ist ebenfalls ein kristalliner Kunststoff (Nylon ist ein zähes, kantiges, durchscheinendes oder milchig weißes kristallines Harz).Als technischer Kunststoff beträgt das Molekulargewicht von Nylon im Allgemeinen 15.000 bis 30.000 und es gibt viele Varianten.Häufig verwendetes Nylon 6, Nylon 66 und Nylon 1010 zum Spritzgießen, Nylon 610 usw.
Nylon verfügt über Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Selbstschmierung. Seine Vorteile sind hauptsächlich hohe organische mechanische Festigkeit, gute Zähigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, glatte Oberfläche, hoher Erweichungspunkt, Hitzebeständigkeit, niedriger Reibungskoeffizient, Verschleißfestigkeit, Selbstschmierung und Stoßdämpfung Und Geräuschreduzierung, Ölbeständigkeit, Beständigkeit gegen schwache Säuren, Alkalibeständigkeit und allgemeine Lösungsmittelbeständigkeit, gute elektrische Isolierung, selbstverlöschend, ungiftig, geruchlos, gute Wetterbeständigkeit.
Der Nachteil besteht darin, dass die Wasseraufnahme groß und die Färbeeigenschaft schlecht ist, was sich auf die Dimensionsstabilität und die elektrischen Eigenschaften auswirkt.Eine Faserverstärkung kann die Wasserabsorptionsrate verringern und den Betrieb bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit ermöglichen.Nylon hat eine sehr gute Affinität zu Glasfasern (kann über einen langen Zeitraum bei 100 °C verwendet werden), ist korrosionsbeständig, leicht und lässt sich leicht formen.Die Hauptnachteile von PA sind: leichte Wasseraufnahme, hohe technische Anforderungen beim Spritzgießen und schlechte Dimensionsstabilität.Aufgrund seiner großen spezifischen Wärme ist das Produkt heiß.
PA66 ist die höchste mechanische Festigkeit und die am weitesten verbreitete Variante der PA-Serie.Seine Kristallinität ist hoch, daher sind seine Steifigkeit, Härte und Hitzebeständigkeit hoch.PA1010 wurde erstmals 1958 in meinem Land entwickelt und zeichnet sich durch Lichtdurchlässigkeit, geringes spezifisches Gewicht, hohe Elastizität und Flexibilität, geringere Wasseraufnahme als PA66 und zuverlässige Dimensionsstabilität aus.
Unter den Nylons hat Nylon 66 die höchste Härte und Steifigkeit, aber die schlechteste Zähigkeit.Verschiedene Nylons sind nach Zähigkeit sortiert: PA66＜PA66/6＜PA6＜PA610＜PA11＜PA12
Die Entflammbarkeit von Nylon beträgt ULS44-2, der Sauerstoffindex beträgt 24-28, die Zersetzungstemperatur von Nylon beträgt > 299 °C und bei 449 bis 499 °C kommt es zu einer Selbstentzündung.Nylon verfügt über eine gute Schmelzfließfähigkeit, sodass die Wandstärke des Produkts nur 1 mm betragen kann.
2. Prozesseigenschaften von PA
2.1.Da PA leicht Feuchtigkeit aufnimmt, muss es vor der Verarbeitung vollständig getrocknet sein und der Feuchtigkeitsgehalt sollte unter 0,3 % liegen.Die Rohstoffe sind gut getrocknet und der Produktglanz ist hoch, sonst wird es rau und das PA wird mit zunehmender Heiztemperatur nicht allmählich weicher, sondern in einem engen Temperaturbereich nahe dem Schmelzpunkt.Es kommt zum Fließen (anders als bei PS, PE, PP usw.).
Die Viskosität von PA ist viel niedriger als bei anderen Thermoplasten und der Schmelztemperaturbereich ist eng (nur etwa 5 °C).PA hat eine gute Fließfähigkeit, ist leicht zu füllen und zu formen und leicht zu entfernen.Die Düse neigt zum Speichelfluss und der Kleber muss größer sein.
PA hat einen hohen Schmelzpunkt und einen hohen Gefrierpunkt.Das geschmolzene Material in der Form verfestigt sich jederzeit, da die Temperatur unter den Schmelzpunkt sinkt, was die Fertigstellung des Füllformteils verhindert.Daher muss eine Hochgeschwindigkeitseinspritzung verwendet werden (insbesondere bei dünnwandigen Teilen oder Teilen mit langem Durchfluss).Nylonformen sollten über ausreichende Absaugmaßnahmen verfügen.
Im geschmolzenen Zustand weist PA eine geringe thermische Stabilität auf und ist leicht abbaubar.Die Temperatur des Zylinders sollte 300 °C nicht überschreiten und die Aufheizzeit des geschmolzenen Materials im Zylinder sollte 30 Minuten nicht überschreiten.PA stellt hohe Anforderungen an die Formtemperatur und die Kristallinität kann durch die Formtemperatur gesteuert werden, um die erforderliche Leistung zu erzielen.
Die Formtemperatur von PA-Material beträgt vorzugsweise 50–90 °C, die Verarbeitungstemperatur von PA1010 beträgt vorzugsweise 220–240 °C und die Verarbeitungstemperatur von PA66 beträgt vorzugsweise 270–290 °C.PA-Produkte erfordern je nach Qualitätsanforderungen manchmal eine „Glühbehandlung“ oder eine „Feuchtigkeitskonditionierungsbehandlung“.
2.2.PA12 Vor der Verarbeitung von Polyamid 12 oder Nylon 12 sollte die Luftfeuchtigkeit unter 0,1 % gehalten werden.Wenn das Material an der Luft gelagert wird, wird empfohlen, es 4 bis 5 Stunden lang in heißer Luft bei 85 °C zu trocknen.Wenn das Material in einem luftdichten Behälter aufbewahrt wird, kann es nach 3 Stunden Temperaturausgleich sofort verwendet werden.Die Schmelztemperatur beträgt 240–300 °C;Bei gewöhnlichen Materialien sollte die Temperatur 310 °C nicht überschreiten, und bei Materialien mit flammhemmenden Eigenschaften sollte sie 270 °C nicht überschreiten.
Formtemperatur: 30–40 °C für unverstärkte Materialien, 80–90 °C für dünnwandige oder großflächige Bauteile und 90–100 °C für verstärkte Materialien.Eine Erhöhung der Temperatur erhöht die Kristallinität des Materials.Für PA12 ist eine genaue Kontrolle der Formtemperatur wichtig.Einspritzdruck: bis zu 1000 bar (niedriger Nachdruck und hohe Schmelztemperatur werden empfohlen).Einspritzgeschwindigkeit: hohe Geschwindigkeit (besser für Materialien mit Glaszusätzen).
Angusskanal und Anschnitt: Bei Materialien ohne Zusatzstoffe sollte der Durchmesser des Angusskanals aufgrund der geringen Viskosität des Materials etwa 30 mm betragen.Für verstärkte Materialien ist ein großer Läuferdurchmesser von 5 bis 8 mm erforderlich.Die Läuferform sollte vollständig kreisförmig sein.Der Injektionsport sollte so kurz wie möglich sein.
Es können verschiedene Formen von Toren verwendet werden.Verwenden Sie bei großen Kunststoffteilen keine kleinen Anschnitte, um übermäßigen Druck oder übermäßiges Schrumpfen der Kunststoffteile zu vermeiden.Die Dicke des Angusses ist vorzugsweise gleich der Dicke des Kunststoffteils.Bei Verwendung eines Tauchanschnitts wird ein Mindestdurchmesser von 0,8 mm empfohlen.Heißkanalformen sind effektiv, erfordern jedoch eine präzise Temperaturkontrolle, um zu verhindern, dass Material an der Düse ausläuft oder sich verfestigt.Wenn ein Heißkanal verwendet wird, sollte die Anschnittgröße kleiner sein als die eines Kaltkanals.
2.3.PA6 Polyamid 6 oder Nylon 6: Da PA6 leicht Feuchtigkeit aufnehmen kann, sollte vor der Verarbeitung besonderes Augenmerk auf die Trocknung gelegt werden.Wenn das Material in einer wasserdichten Verpackung geliefert wird, sollte der Behälter fest verschlossen bleiben.Wenn die Luftfeuchtigkeit mehr als 0,2 % beträgt, wird empfohlen, 16 Stunden lang an heißer Luft über 80 °C zu trocknen.Wenn das Material länger als 8 Stunden der Luft ausgesetzt war, wird eine Vakuumtrocknung bei 105 °C für mehr als 8 Stunden empfohlen.
Schmelztemperatur: 230–280 °C, 250–280 °C für verstärkte Sorten.Formtemperatur: 80–90 °C.Die Formtemperatur beeinflusst die Kristallinität erheblich, was wiederum die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffteilen beeinflusst.Die Kristallinität ist für Strukturteile sehr wichtig, daher beträgt die empfohlene Formtemperatur 80–90 °C.
Höhere Werkzeugtemperaturen werden auch für dünnwandige Kunststoffteile mit längerer Prozessdauer empfohlen.Eine Erhöhung der Formtemperatur kann die Festigkeit und Steifigkeit des Kunststoffteils erhöhen, verringert jedoch die Zähigkeit.Wenn die Wandstärke mehr als 3 mm beträgt, wird empfohlen, eine Form mit niedriger Temperatur von 20–40 °C zu verwenden.Bei der Glasverstärkung sollte die Formtemperatur über 80 °C liegen.Einspritzdruck: im Allgemeinen zwischen 750 und 1250 bar (je nach Material und Produktdesign).
Einspritzgeschwindigkeit: hohe Geschwindigkeit (etwas niedriger bei verstärkten Materialien).Läufer und Anschnitte: Aufgrund der kurzen Erstarrungszeit von PA6 ist die Lage des Angusses sehr wichtig.Der Angussdurchmesser sollte nicht kleiner als 0,5*t sein (hier ist t die Dicke des Kunststoffteils).Wenn ein Heißkanal verwendet wird, sollte die Angussgröße kleiner sein als bei herkömmlichen Kanälen, da der Heißkanal dazu beitragen kann, eine vorzeitige Erstarrung des Materials zu verhindern.Wenn ein versenkter Anschnitt verwendet wird, sollte der Mindestdurchmesser des Angusses 0,75 mm betragen.
 
2.4.PA66 Polyamid 66 oder Nylon 66 Wenn das Material vor der Verarbeitung versiegelt wird, ist eine Trocknung nicht erforderlich.Bei geöffnetem Vorratsbehälter empfiehlt sich jedoch eine Trocknung in Heißluft bei 85°C.Wenn die Luftfeuchtigkeit mehr als 0,2 % beträgt, ist eine Vakuumtrocknung bei 105 °C für 12 Stunden erforderlich.
Schmelztemperatur: 260–290 °C.Das Produkt für Glaszusatz liegt bei 275–280 °C.Eine Schmelztemperatur über 300 °C sollte vermieden werden.Formtemperatur: 80 °C wird empfohlen.Die Formtemperatur beeinflusst die Kristallinität und die Kristallinität beeinflusst die physikalischen Eigenschaften des Produkts.
Bei dünnwandigen Kunststoffteilen ändert sich die Kristallinität der Kunststoffteile mit der Zeit, wenn eine Formtemperatur von weniger als 40 °C verwendet wird.Um die geometrische Stabilität der Kunststoffteile zu erhalten, ist eine Glühbehandlung erforderlich.Einspritzdruck: normalerweise 750–1250 bar, abhängig von Material und Produktdesign.Einspritzgeschwindigkeit: hohe Geschwindigkeit (etwas niedriger bei verstärkten Materialien).
Läufer und Anschnitte: Da die Erstarrungszeit von PA66 sehr kurz ist, ist die Lage des Angusses sehr wichtig.Der Angussdurchmesser sollte nicht kleiner als 0,5*t sein (hier ist t die Dicke des Kunststoffteils).Wenn ein Heißkanal verwendet wird, sollte die Angussgröße kleiner sein als bei herkömmlichen Kanälen, da der Heißkanal dazu beitragen kann, eine vorzeitige Erstarrung des Materials zu verhindern.Wenn ein versenkter Anschnitt verwendet wird, sollte der Mindestdurchmesser des Angusses 0,75 mm betragen.
3. Typischer Anwendungsbereich:
3.1.PA12 Polyamid 12 oder Nylon 12 Anwendungen: Wasserzähler und andere kommerzielle Geräte, Kabelhülsen, mechanische Nocken, Schiebemechanismen und Lager usw.
3.2.PA6 Polyamid 6 oder Nylon 6 Anwendung: Aufgrund seiner guten mechanischen Festigkeit und Steifigkeit wird es häufig in Strukturteilen verwendet.Aufgrund seiner guten Verschleißfestigkeit wird es auch zur Herstellung von Lagern verwendet.
 
3.3.PA66 Polyamid 66 oder Nylon 66 Anwendung: Im Vergleich zu PA6 wird PA66 häufiger in der Automobilindustrie, bei Instrumentengehäusen und anderen Produkten verwendet, die Schlagfestigkeit und hohe Festigkeitsanforderungen erfordern.

Fortsetzung folgt: Wenn Sie mehr wissen möchten, kontaktieren Sie uns bitte.Baiyear ist eine große, umfassende Fabrik, die die Herstellung von Kunststoffformen, Spritzguss und Blechverarbeitung integriert.Oder Sie können weiterhin auf das Newscenter unserer offiziellen Website achten: www.baidasy.com. Wir werden die Wissensnachrichten rund um die Spritzgussverarbeitungsindustrie weiterhin aktualisieren.
Kontakt: Andy Yang
What's App: +86 13968705428
Email: Andy@baidasy.com