注塑工藝對連續玻纖增強PA66材料外觀質量的影響

姚 挺，田 璐（陜西長嶺電子科技有限責任公司，陜西寶雞 721006）

注塑工藝對連續玻纖增強PA66材料外觀質量的影響

姚 挺，田 璐
（陜西長嶺電子科技有限責任公司，陜西寶雞 721006）

在制作玻纖塑料制品的過程中，易出現一種較為嚴重的表面缺陷，俗稱“浮纖”，從“浮纖”現象產生的原因入手，分析了其形成的主要因素，在此基礎上通過對模具澆注系統的調整，以達到減少“浮纖”，改善玻纖塑料制品表面品質的目的，研究結果表明，均勻的壁厚，平直而短的流程，較大的流道截面，都可以在一定程度上減少浮纖缺陷的發生。最后深入研究了溫度、壓力和注入速度對材料外觀質量的影響。

注塑工藝；連續玻纖增強PA66材料；外觀質量

“浮纖”現象常出現在塑件表面，尤其在黑色塑件表面表現更加明顯（色差原因）。“浮纖”是指塑料熔體流動過程中玻纖與樹脂分離并逐步外漏，經冷凝成型后逐步形成白色的放射狀痕跡的一種現象。研究表明“浮纖”的成因包含以下幾個方面。由此看來，“浮纖”現象的形成存在較大的復雜性和不確定性，具體來看不僅塑料材料組構和特性會影響玻纖的存在方式，同時成型加工過程也對“浮纖”有著較明顯的作用［1］。

1　調整注塑工藝

1.1模具調整

“浮纖”的產生與模具澆注系統的各部分密切相關，所以為避免“浮纖”現象的產生可考慮從澆注系統的設計入手。一般來說，模具澆注系統的總體設計原則是流道截面越大越好，流程越平直、越短越。這是因為玻纖增強塑料流動性差、玻纖和樹脂的流動性不一致決定了流動距離不宜過長，另外為保證玻纖分散均勻，避免熔體分層形成“浮纖”，要求熔體應快速充填，這便要求流程宜短不宜長，宜直不宜彎。

1.2注塑溫度調整

玻纖塑料制品的溫度優化主要包括兩個方面：料筒溫度優化和模具溫度優化。進行料筒溫度優化前首先對料筒溫度進行分析，一般來講，玻纖增強塑料的熔融指數比非增強型塑料低30%～70%（造成玻纖增強型塑料的流動性較差），故為降低玻纖的滯留防止“浮纖”現象，要求前者的料筒溫度應高出10～30℃。

分析和實驗數據都表明：可通過提高料筒溫度，降低熔體粘度并改善熔體的流動性，并且可以提高玻纖的分散程度、減小熔體流動時的取向性，進而降低塑體表面粗糙度。但料筒溫度并非越高越好，過高的料筒溫度會帶來很多弊端，如過高的料筒溫度會加快尼龍聚合物的氧化降解，輕則顏色發生變化，重則發生焦化，所以應在一定范圍內適當提高料筒溫度，不可盲目提高。

1.3注塑壓力

研究表明，注塑壓力是影響玻纖塑料的重要因素。一般來說，較高的注塑壓力能夠提高玻纖的分散性，同時制品的收縮率較低，但是高注塑壓力也會產生一些弊端，如增加剪切應力和取向，進而造成塑件變形、脫模難度增大、溢邊等問題。所以，可以通過增加注塑壓力來改善“浮纖”現象，但是不能一味增大，應根據具體情況選擇壓力增加范圍。

1.4注射速度

注射速度也是影響玻纖滯留分層的一個因素，提高注射速度，可以提高熔體的充填速度，同時由于玻纖動方向作快速軸向運動，有利于增加玻纖的分散性、減少取向性、提高熔接痕強度，但應避免因注射速度過快導致在噴嘴口或澆口處發生”噴射”現象，形成蛇形紋缺陷，影響塑件外觀［2］。

2　結束語

“浮纖”現象的主要成因是玻纖外露，在塑料熔體充模流動過程中白色的玻纖浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射狀的白色痕跡。“浮纖”的出現不僅影響了塑件外觀，還影響了塑件質量。本文首先探討了“浮纖”現象產生的主要機理和影響因素，認為玻纖與樹脂的物理性能差異和流動阻力是導致此現象產生的兩大原因。研究表明，可通過以下手段達到改善“浮纖”的目的：首先，對模具澆注系統進行調整；其次，適當提高注塑溫度同時控制模具與熔體之間的溫差；再次，根據玻纖的分散性適當提高注射壓力；最后，采用較快的注射速度，制得外觀合格的塑件。

［1］ 王成，張勇.硅橡膠對無鹵阻燃玻璃纖維/尼龍 66 復合材料性能的影響［J］.機械工程材料，2013，（37）.

［2］ 崔峰波.長玻璃纖維增強尼龍復合材料的制備及性能研究［D］.杭州：浙江大學，2011.

Effect of Injection Molding Process on the Appearance Quality of Continuous Glass fiber Reinforced PA66 Material

Yao Ting，Tian Lu

in the process of making glass fiber plastic products，prone to a more severe surface defects，commonly known as “floating fiber”，arising from the phenomenon of “floating fiber” of，analyzes the main factors of its formation，based on the adjustment of die casting system，in order to reduce the “floating fiber”，the purpose of improving the surface quality of glass fiber plastic products，the results indicated that，uniform wall thickness，straight and short process，large channel section can reduce the number of defects of floating fiber in a certain extent.Finally，the effects of temperature，pressure and injection rate on the appearance quality of the material were studied.

injection molding process；continuous glass fiber reinforced PA66 material；appearance quality

TQ327.1；TB332

B

1003-6490（2016）05-0089-01

2016-05-12

姚挺（1981—），男，四川成都人，工程師，主要研究方向為塑料橡膠成型工藝。