Сайт И.А. Барвинского
 

    Перейти в раздел:  

 

Все публикации

Предыдущая страница:
Литье тонкостенных изделий

Следующая страница:
Неоднородность структуры литьевых деталей

  
  
Проблемы переработки наполненных полиамидов литьем под давлением
  

   
И.А. Барвинский, АО «СиСофт»

    

6-й международный семинар «Современные технологии литья пластмасс». Санкт-Петербург. 2 - 3 октября 2019.
Информация о семинаре

 

 

Краткие тезисы

   

     Наполненные полиамиды имеют первостепенное значение в современной технике среди других литьевых конструкционных термопластов благодаря уникальному комплексу свойств при относительно невысокой стоимости.
    
К важнейшим наполнителям полиамидов относятся короткое и длинное стекловолокно и углеродное волокно. Переработка композиций полиамидов с такими наполнителями сопряжена с проблемами снижения размерной точности (из-за высокой анизотропии технологической усадки и коробления), вызванных неравномерной ориентацией частиц волокна в литьевых деталях под действием течения расплава. Негативное влияние анизотропии на размерную точность деталей для композиций, содержащих длинное волокно меньше, чем для композиций с коротким волокном, что связано с меньшей степенью ориентации длинного волокна.
     Общей проблемой термопластов (в том числе полиамидов), содержащих стеклянное или углеродное волокно, является низкая прочность спаев, что вызвано изменением ориентации частиц волокна вблизи спая.

     При наполнении полиамидов существенно повышается их эффективная вязкость, но снижается эластичность расплава, что необходимо учитывать при конструировании литьевых форм. Обсуждается проектирование литниковых систем для получения деталей из наполненных полиамидов.

     Особые требования предъявляются к литниковым системам при литье композиций, содержащих длинное волокно, ввиду более интенсивного разрушения длинного волокна в литниковых каналах. Особенно сильно разрушается углеродное волокно, что связано с его малым диаметром.
     Термоокислительная деструкция расплава в материальном цилиндре литьевой машины представляет серьезную проблему при литье под давлением полиамидных композиций. Поэтому крайне важно учитывать время пребывания расплава в материальном цилиндре при выборе литьевой машины для переработки наполненных полиамидов. Негативное влияние термоокислительной деструкции на внешний вид деталей из полиамидов существенно снижается при использовании композиций темных оттенков.
     Наиболее распространенные из полиамидов - ПА66 и ПА6 отличаются необычно высоким негативным влиянием влажности среды на технологические свойства, стабильность размеров и эксплуатационные характеристики материалов, что создает проблемы как при переработке, так и при хранении и эксплуатации деталей. Это также затрудняет прогнозирование технологической усадки, коробления и остаточных напряжений в инженерных расчетах.
     Взаимодействие полиамидов с водой имеет химическую природу, и вызвано высокой полярностью амидных групп. Предварительная сушка полиамидов до определенной влажности позволяет предотвратить гидролиз в процессе переработки.
    
Изменение линейных размеров (и в общем напряженно-деформированного состояния) литьевых деталей из полиамидов при их хранении и эксплуатации во влажной среде определяется конкурирующим влиянием процессов, происходящих при диффузии и сорбции влаги: набухания, с одной стороны, и усадки из-за снижения модуля упругости материала, с другой стороны. При длительном отжиге также могут влиять процессы вторичной кристаллизации, постполимеризации и гидролиза.
     Хотя процессы набухания (отрицательная усадка) и усадки частично компенсируют друг друга, результирующее изменение размеров зависит от многих факторов. Для полиамидов, наполненных стекловолокном и углеродным волокном, одним из факторов является анизотропия процессов набухания и усадки, определяемая ориентацией волокна в области литьевой детали.
    
Кондиционирование литьевых деталей из полиамидов в кипящей воде позволяет в определенных пределах стабилизировать их размеры. Эта технология, тем не менее, не является универсальной, и ее применимость необходимо оценивать в каждом конкретном случае. Одним из негативных последствий кондиционирования деталей из полиамидов в кипящей воде является миграция стабилизаторов в водную среду.

     Математическое моделирование литья под давлением композиций полиамидов и прогнозирование возникающих проблем рассмотрено на примере программных продуктов Moldex3D R17 компании CoreTech System.
     
   
    
           
Rambler's Top100 Copyright (C) Барвинский И.А., 2019

Перепечатка публикаций сайта допускается только с разрешения авторов