Nailono plastiko liejimas: PA6 ir PA66 gidas
Nailonas (poliamidas) yra numatytasis inžinerinis termoplastas apkrovą nešančioms, karščiui veikiamoms ir chemiškai sudėtingoms mechaninėms detalėms. PA6 ir PA66 apima didžiąją dalį taikymų; pridėjus 30 % stiklo pluošto, medžiaga konkuruoja su lieto aliuminio laikikliais esant dalelei svorio. Kompromisas – drėgmės sugerimas: nailonas ima vandenį iš oro ir dėl to keičia matmenis, o tai turi būti suprojektuojama bet kuriame tikslios tolerancijos surinkime.
Mechaninės ir terminės savybės
Nailonas yra pusiau kristalingas. Žemiau pateikiama lentelė rodo sausai liejamų (DAM) vertes. Kai detalės sugeria drėgmę eksploatacijos kondicionavimo metu, smūgio atsparumas ir klampumas gerėja, tačiau standumas ir tempiamasis stiprumas šiek tiek mažėja.
| Savybė | PA6 (nepildomas) | PA66 (nepildomas) | PA66-GF30 |
|---|---|---|---|
| Tempiamasis stiprumas (sausas) | 70–85 MPa | 80–90 MPa | 170–195 MPa |
| Lenkiamasis modulis (sausas) | 2 700–3 200 MPa | 3 000–3 500 MPa | 9 000–11 000 MPa |
| Pailgėjimas iki lūžio | 30–150 % | 20–80 % | 2–5 % |
| Įpjautas Izod smūgio stiprumas | 5–7 kJ/m² | 4–6 kJ/m² | 9–12 kJ/m² |
| Šilumos deformacijos temperatūra (1,8 MPa) | 55–65 °C | 70–90 °C | ~250 °C |
| Nuolatinė tarnybos temperatūra | 85–100 °C | 100–115 °C | iki 150 °C |
| Vandens sugerimas (24 val.) | 1,3–1,6 % | 1,0–1,3 % | 0,7–1,0 % |
| Formos susitraukimas (nepildomas) | 1,0–2,0 % | 1,5–2,5 % | 0,3–0,7 % (tekėjimo kryptimi) |
HDT šuolis PA66-GF30 atveju – nuo ~90 °C nepildomo iki maždaug 250 °C – yra realus ir patvirtintas pagal kelis klasių duomenų lapus. Tai priežastis, kodėl stiklu pildytas nailonas dominuoja automobilių po variklio dangčiu taikymams.
Tipiniai taikymai
Automobiliai: Oro įsiurbimo kolektoriai, aušinimo sistemos jungtys ir variklių dangčiai. Nailono atsparumas variklio alyvoms, aušalinimo skysčiams ir aukštai temperatūrai daro jį idealiu po variklio dangčiu naudojimui tiek PA66, tiek PA66-GF30 klasėse.
Pramoniniai krumpliaračiai ir guoliai: Įvorės, kaminai ir smulkūs krumpliaračiai. Mažas trinties koeficientas leidžia sklandžiam veikimui su minimaliu tepalu, nors POM dažnai teikiamas pirmenybė, kai kritinis drėgmės sąlygomis dimensinis stabilumas.
Konstrukciniai laikikliai: Elektrinių įrankių korpusai ir pramoniniai spaustai. PA66-GF30 reguliariai naudojamas kaip lengvas nekritiniu struktūriniu vaidmeniu veikiančio lieto aliuminio alternatyva.
Elektrotechnika: Jungtys ir gnybtiniai blokai. Prieinamos liepsną sulaikančios (UL 94 V-0) klasės, skirtos elektros saugos taikymams.
Apdorojimo ir projektavimo gairės
Nailonas turi ryškią lydymosi temperatūrą – virš jos medžiaga teka kaip vanduo, žemiau greitai sukietėja. Tai puiku plonasienėms detalėms, tačiau taip pat reiškia, kad pertekai yra tikra rizika, jei formos dalybos linija nėra tiksliai laikoma.
- Drėgmės kontrolė: Prieš liejimą džiovinkite 4–8 valandas. Drėgmė virš 0,2 % sukelia purslus ir trapias detales. Tai ne pageidaujama priemonė – tai tiesiogiai lemia detalės kokybę.
- Sienelės storis: 1,5–3,5 mm. Storos nailono sekcijos linkusios į įdubas ir vidinius tuštumus; sieneles palaikykite kuo vienodesnėmis.
- Susitraukimas ir iškreipimas: Nepildomas PA66 susitraukia iki 2,5 %. Stiklo pildymas yra veiksmingiausias atsakas plokščioms ar konstrukcinėms detalėms. GF30 susitraukimas tekėjimo kryptimi paprastai 0,3–0,7 %, tačiau skersinio tekėjimo kryptimi išlieka aukštesnis (0,7–1,2 %), todėl anizotropinis iškreipimas galimas, jei vartų išdėstymas sukuria stipriai kryptinį tekėjimą.
- Nuolydžio kampai: Mažiausiai 0,5° nepildytoms klasėms. Stiklu pildytam nailonui naudokite 1–2° – pluoštai daro medžiagą abrazyvesnę ertmės sienų atžvilgiu ir padidina išstūmimo pasipriešinimą.
- Spinduliai: Nailonas atsparus, tačiau jautrus įpjovoms ties aštriais kampais. Dosnūs spinduliai maksimizuoja nuovargio ilgaamžiškumą ir smūgio atsparumą.
Medžiagų klasės
| Klasė | Savybė | Tipinis taikymas |
|---|---|---|
| PA6 natūralus | Ekonomiškas, lengvas tekėjimas | Kabelių kaistai, smulkūs spaustukai |
| PA66 natūralus | Karštis ir standumas | Automobilių jungtys |
| PA66-GF30 | Didelis standumas ir HDT | Variklio laikikliai, įrankių korpusai |
| PA66-GF50 | Ekstremalus standumas | Konstrukcinės apkrovą nešančios detalės |
| Liepsną sulaikantis | UL94 V-0 | Grandinės pertraukikliai, jungikliai |
| PA12 | Mažas drėgmės sugerimas | Lauko jutikliai, degalų žarnelės |
Detalėms, veikiamoms nuolatinės drėgmės ar panardinimui, PA12 sugeria daug mažiau vandens nei PA6 ar PA66 ir išlaiko geresnį dimensinį stabilumą – už aukštesnes medžiagų sąnaudas.
Privalumai ir apribojimai
Kodėl rinktis nailoną:
- Didelis stiprumas ir standumas, ypač stiklu pildytose klasėse.
- Puikus atsparumas nuovargiui pakartotinai mechaninei apkrovai.
- Natūraliai atsparus alyvoms, degalams ir daugeliui įprastų pramoninių chemikalų.
- Tinkamas judančioms detalėms, kur reikalingas šiek tiek tepimas.
Į ką atkreipti dėmesį:
- Drėgmės sugerimas: Detalės išbrinksta iki ~0,5 %, absorbuodamos drėgmę kondicionavimo metu. Tai turi būti apskaičiuota tikslios tolerancijos surinkimuose.
- DAM prieš kondicionuotas savybes: Tempiamasis stiprumas ir standumas kondicionuotose detalėse mažesnis nei DAM duomenų lapo vertės – konstrukciniams taikymams projektuokite pagal kondicionuotas savybes.
- Cheminis jautrumas: Stiprios rūgštys ir šarmai pažeidžia nailoną.
- Įrankių nusidėvėjimas: Stiklu pildytos klasės nusidės aliuminio įrankius; nurodykite grūdintą plieną didelio kiekio stiklo pildytoms serijoms.
Nailono pasirinkimas prieš alternatyvas
- Nailonas prieš PP: Rinkitės nailoną apkrovą nešančiam ar pakilusios temperatūros naudojimui. Rinkitės PP pagal kainą, drėgmės atsparumą ar jei detalei reikalingas gyvenamasis vyrys.
- Nailonas prieš POM: Rinkitės nailoną stiklo armatūrai, dideliam smūgio atsparumui ar ekstremalios temperatūros reikalavimams. Rinkitės POM geriausiam dimensiniam stabilumui drėgnomis ar drėgnomis sąlygomis.
Tvarumas
Nailonas turi dervų kodą 7. Jis vertingas pramoniniuose perdirbimo srautuose ir paprastai perdirbamas į pluoštą tekstilės pramonei. Iki 20 % atliekų dažniausiai gali būti įtraukta nekonstrukcinėms detalėms. Biopagrįsti poliamidai, pagaminti iš ricinos aliejaus, yra galimybė su tvarumu susijusiems projektams.
Nordmould teikia įrankius nuo €3 000 ir mažo kiekio gamybą nuo 100 vienetų. Atsiųskite savo STEP failą nemokamam DFM peržiūrai – patikrinsime sienelių storį ir patarime dėl tinkamo stiklo pildymo procento jūsų taikymui. Gauti pasiūlymą.