Poliamida (PA, nilon) dan Polyoxymethylene (POM, asetal) ialah termoplastik kejuruteraan yang memberikan cabaran unik dalam penyemperitan kepingan. Tidak seperti resin komoditi seperti PS atau PP, bahan ini memerlukan kawalan proses yang lebih ketat, reka bentuk skru khusus, dan rawatan pasca penyemperitan yang berhati-hati. Panduan ini menumpukan pada pertimbangan pengeluaran praktikal dan menyediakan parameter rujukan untuk output helaian yang stabil dan berkualiti tinggi.
PA (Poliamida)
Plastik kejuruteraan separa kristal dengan kekuatan mekanikal yang sangat baik, rintangan haus dan kestabilan kimia.
Sensitif lembapan: PA menyerap lembapan dari atmosfera (sehingga 0.5% dalam 24 jam untuk beberapa gred), yang menghidrolisis pada suhu cair, menyebabkan kecacatan permukaan dan mengurangkan berat molekul -5.
Julat suhu pemprosesan: biasanya 230–280°C bergantung pada gred.
POM (Polyoxymethylene / Acetal)
Kekakuan tinggi, geseran rendah, kestabilan dimensi yang sangat baik dan rintangan keletihan yang luar biasa—sering digunakan sebagai pengganti logam dalam aplikasi automotif dan industri -5.
Risiko degradasi terma: POM mempunyai tetingkap pemprosesan yang sempit; suhu cair secara amnya tidak boleh melebihi 205–225°C untuk gred homopolimer .
Penyerapan lembapan adalah lebih rendah daripada PA, tetapi pra-pengeringan masih disyorkan untuk aplikasi kritikal.
Pertimbangan Reka Bentuk Skru
Skru adalah jantung garisan. Untuk penyemperitan POM, geometri skru tiga keratan dengan parameter umum berikut disyorkan:
| Parameter | Syor Am |
|---|---|
| Panjang keseluruhan (L/D) | 20–30 D |
| Panjang bahagian suapan | 8–9 D |
| Panjang bahagian mampatan | 3–5 D |
| Panjang bahagian pemeteran | 9–12 D |
| Kedalaman penerbangan bahagian suapan (hₑ) | 7–8 mm (untuk skru 45–60mm Ø) |
| Bahagian pemeteran kedalaman penerbangan (hₐ) | 2.5–4 mm |
Perkara utama:
Skru berventilasi (dua peringkat) amat disyorkan untuk penyemperitan POM. Zon penyahmampatan membenarkan lembapan dan meruap keluar melalui port vakum, mengurangkan kecacatan permukaan dan menghapuskan keperluan untuk pra-pengeringan berasingan dalam banyak kes -4-10.
Bahan skru hendaklah 38CrMoAl dengan rawatan nitriding (HRC 55–60, kedalaman nitriding ≥0.6mm) untuk rintangan haus -2.
Spesifikasi Biasa Makmal/Pengeluaran Extruder -2
| Komponen | Julat Spesifikasi |
|---|---|
| Diameter skru | Φ20mm (makmal) hingga Φ90mm+ (pengeluaran) |
| Nisbah L/D | 28:1–30:1 |
| Kelajuan skru | 0–285 rpm (kawalan frekuensi boleh ubah) |
| Zon pemanasan tong | 3–5 zon |
| Zon pemanasan mati | 2–3 zon |
| Sistem penyejukan | Penyejukan kipas berbilang peringkat atau penyejukan air |
| Sistem kawalan | PLC dengan skrin sentuh berwarna, pemantauan suhu/tekanan |
Tetapan Suhu untuk Helaian POM -3-4
| Zon | Julat Suhu (°C) |
|---|---|
| Zon penghantar pepejal (suapan) | 170–175 |
| Zon lebur | 175–180 |
| Zon penghantar cair | 180–185 |
| Penyesuai / peralihan | 175–180 |
| mati | 175–185 |
| Suhu cair (sasaran) | 180–205 (kopolimer), 205–225 (homopolimer) |
Nota: Untuk gred homopolimer POM (mis., Delrin®), suhu cair tidak boleh melebihi 225°C untuk mengelakkan degradasi. Untuk helaian yang lebih tebal, pastikan suhu cair di bawah 180°C untuk mengelakkan lompang dalaman -3.
Tetapan Suhu untuk Lembaran PA (Nylon).
| Zon | Julat Anggaran (°C) |
|---|---|
| Zon suapan | 220–240 |
| Zon mampatan | 240–260 |
| Zon pemeteran | 250–280 |
| mati | 250–270 |
Suhu Gulung Kalender -3
Untuk helaian POM, suhu tindanan tiga gulung biasanya berjulat dari 130°C hingga 170°C, bergantung pada ketebalan helaian. Gulungan atas biasanya ditetapkan lebih tinggi sedikit daripada gulungan tengah, dengan gulungan bawah paling keren. Untuk PA, suhu gulungan harus lebih tinggi untuk mengelakkan pemejalan pramatang.
Contoh Pengeluaran Lembaran POM -3
Mesin: 90mm Ø, penyemperit 30D
Dimensi helaian: 770mm × 1.6mm
Kelajuan skru: 25 rpm
Kadar berlepas: 0.63 m/min
Keluaran: ~68 kg/j
Contoh Pengeluaran Plat POM (Lembaran Tebal) -3
Produk: rod diameter 60mm (prinsip yang sama digunakan pada kepingan tebal)
Kelajuan skru: 42 rpm
Kadar berlepas: 20 mm/min (setiap rongga)
Keluaran: ~17 kg/j
Permulaan dan Kelajuan Operasi Normal -4
Kelajuan skru awal semasa memanaskan badan: 3–4 rpm
Kelajuan operasi biasa: 10–12 rpm (laraskan berdasarkan keperluan output dan tekanan mati)
Pengurusan Kelembapan
PA mesti dipra-keringkan (biasanya 3–4 jam pada 80–100°C) untuk mengelakkan degradasi hidrolitik. POM mendapat manfaat daripada pengeringan (3 jam pada 100–110°C) atau boleh menggunakan reka bentuk penyemperit berventilasi untuk menghilangkan kelembapan dalam talian -3-5.
Untuk POM, reka bentuk skru vented menghilangkan keperluan untuk pra-pengeringan berasingan, dengan ketara memudahkan pengeluaran. Paten 2012 menerangkan pendekatan ini: lembapan disejat semasa pengplastikan dan diekstrak melalui port vakum, mengurangkan penggunaan tenaga dan kos peralatan -4-10.
Reka Bentuk Mati
T-slot dies dengan bibir boleh laras adalah standard. Untuk POM, badan cetakan hendaklah dikekalkan pada suhu seragam (cth., 185°C merentasi acuan) untuk memastikan aliran yang konsisten -3.
Untuk helaian penghalang berbilang lapisan yang menggabungkan PA, garisan penyemperitan bersama dengan 5–9 lapisan tersedia, dengan output 500–800 kg/j dan lebar helaian 800–1200mm -6-8.
Kawalan Tekanan
Mengekalkan tekanan masuk die yang konsisten adalah penting untuk keseragaman ketebalan. Pam cair di antara penyemperit dan die disyorkan untuk aplikasi ketepatan.
Kedua-dua helaian PA dan POM mempamerkan tegasan dalaman daripada penyejukan yang tidak seragam. Untuk bahagian berketepatan tinggi, penyepuhlindapan (rawatan haba) adalah penting -3-4.
Jadual Penyepuhlindapan POM (Disyorkan) -4-10
| pentas | Suhu (°C) | Tempoh / Nota |
|---|---|---|
| 1 | 40 | Naik, 20 min |
| 2 | 70 | Naik, 20 min |
| 3 | 70 | Tahan, 180 min |
| 4 | 100 | Naik, 20 min |
| 5 | 100 | Tahan, 180 min |
| 6 | 135 | Naik, 20 min |
| 7 | 135 | Tahan: ketebalan (mm) × 2 × 60 min |
| 8 | 100 | Sejukkan badan, 20 min |
| 9 | 100 | Tahan, 180 min |
| 10 | 70 | Sejukkan badan, 20 min |
| 11 | 70 | Tahan, 180 min |
| 12–13 | 40 | Penyejukan terakhir dan tahan |
Peraturan Penyepuhlindapan POM Am -3
Suhu: 140–145°C (suhu yang lebih tinggi tidak berkesan; suhu yang lebih rendah tidak melegakan tekanan)
Tempoh: 10 minit setiap 1mm ketebalan dinding
| Masalah | Kemungkinan Punca | Penyelesaian |
|---|---|---|
| Corak perak permukaan / buih | Kelembapan dalam cair | Keringkan PA dengan teliti; periksa operasi skru vented untuk POM |
| Kekuningan / perubahan warna | Terlalu Panas (POM) | Kurangkan suhu tong/mati; periksa suhu cair |
| Variasi ketebalan | Turun naik tekanan | Pasang pam cair; periksa kestabilan kelajuan skru |
| Tanda gulung / melekat | Suhu gulung terlalu tinggi/rendah | Laraskan kecerunan suhu tiga gulung |
| Kestabilan dimensi yang lemah | Tekanan dalaman | Helaian Anneal mengikut jadual yang disyorkan |
| Die build-up / degradasi | Masa tinggal yang berlebihan | Kurangkan kelajuan skru; bersihkan sebelum ditutup |
Makmal / Talian Juruterbang -2
Skru: Φ20mm, 28:1 L/D
Output: bergantung kepada bahan
Kelajuan: 0–285 rpm
Kelajuan penggelek: 0–15 rpm (kalender), 0–20 rpm (berlepas)
Kuasa: 380V, 50Hz, 3 fasa
Berat: ~175 kg
Barisan Pengeluaran (Berbilang lapisan) -8
Model penyemperit: 120/75/50/60/75 (konfigurasi 7 lapisan)
Lebar produk: 800–1200mm
Julat ketebalan: 0.05–0.5mm
Keluaran: 500–800 kg/j
Garis Helaian POM Tebal -9
Mampu menghasilkan kepingan sehingga 25–70mm ketebalan
Sesuai untuk plat POM tebal yang digunakan sebagai pengganti logam dalam aplikasi jentera
Penyemperitan helaian PA dan POM memerlukan pemahaman yang lebih mendalam tentang tingkah laku bahan daripada resin komoditi standard. Faktor kejayaan utama termasuk:
Pemilihan skru yang betul—reka bentuk bolong untuk pengurusan lembapan
Kawalan suhu yang tepat—terutamanya kritikal untuk POM untuk mengelakkan degradasi
Penyepuhlindapan selepas penyemperitan—penting untuk melegakan tekanan dan ketepatan dimensi
Kestabilan tekanan cair—dicapai melalui pam cair dan penyusuan yang konsisten
Dengan kawalan parameter yang teliti dan konfigurasi peralatan yang betul, talian penyemperitan helaian PA dan POM boleh menghasilkan helaian kejuruteraan berkualiti tinggi dengan pasti untuk aplikasi automotif, perindustrian dan ketepatan.
-
