Neilona plastmasas liešana: PA6 un PA66 materiālu rokasgrāmata
Neilons (poliamīds) ir noklusētais konstruktīvais termoplasts slodzes nesošiem, karstumam pakļautiem un ķīmiski izaicinātiem mehāniskajiem komponentiem. PA6 un PA66 aptver lielāko daļu lietojumu; pievienojiet 30% stikla šķiedru un materiāls sāncenšas ar lieto alumīnija stiprinājumiem par daļu no svara. Kompromiss ir mitruma uzsūkšanās — neilons uzņem ūdeni no gaisa un mainās dimensijās, ko tas dara, un kas ir jāprojektē jebkurā cieši tolerētā mezglā.
Mehāniskās un termiskās īpašības
Neilons ir daļēji kristālisks. Tabulā zemāk rādītas sausā stāvoklī pēc veidošanas (DAM) vērtības. Tiklīdz detaļas absorbē mitrumu ekspluatācijas kondicionēšanas laikā, triecienizturība un elastība uzlabojas, bet stingums un vilkšanas izturība nedaudz samazinās.
| Īpašība | PA6 (neaizpildīts) | PA66 (neaizpildīts) | PA66-GF30 |
|---|---|---|---|
| Vilkšanas izturība (sauss) | 70–85 MPa | 80–90 MPa | 170–195 MPa |
| Lieces modulis (sauss) | 2 700–3 200 MPa | 3 000–3 500 MPa | 9 000–11 000 MPa |
| Pagarinājums pie pārraušanas | 30–150% | 20–80% | 2–5% |
| Iecirtuma Izoda triecienizturība | 5–7 kJ/m² | 4–6 kJ/m² | 9–12 kJ/m² |
| Karstuma deformācijas temp. (1,8 MPa) | 55–65°C | 70–90°C | ~250°C |
| Nepārtrauktas darbības temperatūra | 85–100°C | 100–115°C | līdz 150°C |
| Ūdens uzsūkšanās (24 h) | 1,3–1,6% | 1,0–1,3% | 0,7–1,0% |
| Presformas sarukums (neaizpildīts) | 1,0–2,0% | 1,5–2,5% | 0,3–0,7% (plūsmas virzienā) |
HDT lēciens PA66-GF30 — no ~90°C neaizpildīta līdz aptuveni 250°C — ir reāls un apstiprināts pret vairākiem marku datiskiem lapas. Tas ir iemesls, kāpēc stikla šķiedra pildīts neilons dominē automobiļu lietojumos zem pārsega.
Tipiskie pielietojumi
Automobiļi: Ieplūdes kolektori, dzesēšanas sistēmas savienojumi un dzinēja vāki. Neilona izturība pret dzinēja eļļām, dzesētājšķidrumiem un paaugstinātām temperatūrām padara to ideālu lietošanai zem pārsega gan PA66, gan PA66-GF30 markās.
Rūpnieciskās zobratu sistēmas un gultņi: Buksas, kustīgās detaļas un nelieli zobrati. Zemais berzes koeficients ļauj vienmērīgai darbībai ar minimālu eļļošanu, lai gan POM bieži tiek priekšroka, kur dimensiju stabilitāte mitrumā ir kritiska.
Konstrukcijas stiprinājumi: Elektroinsrumentu korpusi un rūpnieciskas klikstes. PA66-GF30 regulāri izmanto kā vieglu alternatīvu lietam alumīnijam nekritiskajās konstrukcijas lomās.
Elektrotehnika: Savienotāji un spailes bloki. Ugunsizturīgas (UL 94 V-0) markas ir pieejamas īpaši elektrodrošības lietojumiem.
Apstrādes un dizaina vadlīnijas
Neilons ir ar asu kušanas temperatūru — virs tās materiāls plūst kā ūdens, zem tās tas ātri sacietē. Tas ir lieliski plāno sienu aizpildīšanai, bet tas arī nozīmē, ka zibspuldze ir reāls risks, ja presformas šūšanas līnija netiek uzturēta pie ciešajām tolerancēm.
- Mitruma kontrole: Žāvējiet 4–8 stundas pirms liešanas. Mitruma saturs virs 0,2% rada splaisu un trauslas detaļas. Tas nav neobligāts — tas tieši nosaka detaļas kvalitāti.
- Sienu biezums: 1,5–3,5 mm. Biezas neilona sekcijas ir pakļautas ieplakuma zīmēm un iekšējiem tukšumiem; saglabājiet sienas pēc iespējas vienmērīgas.
- Sarukums un deformācija: Neaizpildīts PA66 sarūk līdz 2,5%. Stikla šķiedru pievienošana ir efektīvākais pretpasākums plakanajām vai konstrukcijas detaļām. GF30 sarukums plūsmas virzienā parasti ir 0,3–0,7%, bet šķērsvirziena sarukums paliek augstāks (0,7–1,2%), tāpēc anizotropiska deformācija ir iespējama, ja ieplūdes atvere rada stipri virzienu noteiktu plūsmu.
- Izveides leņķi: Minimums 0,5° neaizpildītām markām. Stikla šķiedra pildītam neilona izmantojiet 1–2° — šķiedras padara materiālu abrazīvāku pret dobuma sienu un palielina izņemšanas pretestību.
- Rādiusi: Neilons ir ciets, bet jutīgs pret iecirtumiem asajos stūros. Lieli rādiusi maksimizē noguruma kalpošanas laiku un triecienizturību.
Materiāla markas
| Marka | Iezīme | Tipiskais pielietojums |
|---|---|---|
| PA6 dabīgais | Ekonomisks, viegla plūsma | Kabeļu stiprinājumi, mazas klikstes |
| PA66 dabīgais | Karstuma un stinguma izturība | Automobiļu savienotāji |
| PA66-GF30 | Augsts stingums un HDT | Dzinēja stiprinājumi, elektroinsrumentu korpusi |
| PA66-GF50 | Ārkārtējs stingums | Konstrukcijas slodzes nesošās detaļas |
| Ugunsizturīgs | UL94 V-0 | Automātiskie slēdži, slēdži |
| PA12 | Zema mitruma uzsūkšanās | Āra sensori, degvielas vadi |
Detaļām, kas pakļautas pastāvīgam mitrumam vai iegremdēšanai, PA12 absorbē daudz mazāk ūdens nekā PA6 vai PA66 un saglabā labāku dimensiju stabilitāti — par augstākām materiāla izmaksām.
Priekšrocības un ierobežojumi
Kāpēc izvēlēties neilonu:
- Augsta izturība un stingums, īpaši stikla šķiedras markās.
- Izcila noguruma izturība atkārtotas mehāniskas slodzes apstākļos.
- Dabiski izturīgs pret eļļām, degvielām un daudzām izplatītām rūpnieciskajām ķīmiskajām vielām.
- Labs kustīgajām detaļām, kur nepieciešama zināma slidotspēja.
Uz ko jāpievērš uzmanība:
- Mitruma uzņemšana: Detaļas uzbriest līdz ~0,5%, absorbējot mitrumu kondicionēšanas laikā. Tas jāņem vērā cieši tolerētos mezglos.
- DAM pret kondicionētajām īpašībām: Vilkšanas izturība un stingums kondicionētajās detaļās ir zemāki nekā DAM datu lapu vērtības — projektējiet atbilstoši kondicionētajām īpašībām konstrukcijas lietojumiem.
- Ķīmiskā jutība: Stipras skābes un bāzes uzbrūk neilona.
- Presformas nodilums: Stikla šķiedras markas nodildinās alumīnija presformas; norādiet rūdītu tēraudu liela apjoma stikla šķiedras cikliem.
Neilona izvēle pret alternatīvām
- Neilons pret PP: Izvēlieties neilonu slodzes nesošai vai paaugstinātas temperatūras lietošanai. Izvēlieties PP cenas dēļ, mitruma izturībai vai ja detaļai nepieciešama dzīvā vira.
- Neilons pret POM: Izvēlieties neilonu stikla armatūrai, augstai triecienizturībai vai ārkārtējas temperatūras prasībām. Izvēlieties POM labākai dimensiju stabilitātei mitros vai slapjos apstākļos.
Ilgtspēja
Neilons nes sveķu kodu 7. Tam ir vērtība rūpnieciskajos pārstrādes plūsmos un to bieži pārstrādā šķiedras tekstilrūpniecībai. Parasti līdz 20% atkārtoti apstrādāts materiāls var tikt iekļauts nekonstruktīvajās detaļās. Biopamata poliamīdi no rīcinauzūnas eļļas ir iespēja ilgtspējīgiem projektiem.
Nordmould nodrošina presformu izgatavošanu no €3 000 un mazapjoma ražošanu, sākot no 100 detaļām. Nosūtiet mums savu STEP failu bezmaksas DFM analīzei — mēs pārbaudīsim sienu biezumus un konsultēsim par pareizo stikla šķiedras daudzumu jūsu lietojumam. Pieprasīt piedāvājumu