Anzahl Durchsuchen:0 Autor:XINYITE Kunststoff veröffentlichen Zeit: 2025-10-15 Herkunft:Powered
Die Ursachen für Faserschwimmen und Fließmarken in PP GF30 -Produkten (30 % glasfaserverstärktes Polypropylen) sind komplex und umfassen mehrere Dimensionen wie Materialien, Prozesse und Formen. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse basierend auf Branchenerfahrungen und technischen Daten:
Als anorganisches Material weisen Glasfasern eine schwache Grenzflächenhaftung mit PP auf . Wenn die Glasfaseroberfläche nicht mit einem Haftvermittler (z. B. auf Silanbasis) behandelt wird oder kein Verträglichkeitsvermittler (z. B. mit Maleinsäureanhydrid gepfropftes PP, PP-g-MAH) hinzugefügt wird, neigt die Glasfaser dazu, sich von der Matrix zu lösen und an der Oberfläche freizulegen. Wenn beispielsweise die Zusatzmenge an PP-g-MAH weniger als 3–5 Gew.-% beträgt, ist die Grenzflächenbindungskraft unzureichend, was das Risiko des Faserschwimmens deutlich erhöht.
Übermäßig lange Glasfasern (z. B. lange Fasern > 1 mm) neigen dazu, unter Scherkräften zu brechen und kurze Faseragglomerationen zu bilden. Zu kurze Glasfasern (<0,5 mm) lassen sich nur schwer effektiv mit Harz beschichten. Beide Situationen führen zum Faserschwimmen.
Ungleichmäßiges Mischen oder eine unangemessene Gestaltung der Schneckenkonfiguration (z. B. unzureichender Scherquerschnitt) führen zu einer schlechten Glasfaserverteilung. Lokale Bereiche mit zu hoher Glasfaserkonzentration können die Oberfläche durchbrechen und zum Aufschwimmen der Fasern führen.
Obwohl PP eine geringe Hygroskopizität aufweist, kann die Glasfaseroberfläche Feuchtigkeit aufnehmen. Wenn die Trocknung nicht 2–4 Stunden lang bei 70–90 °C erfolgt , verflüchtigt sich die Feuchtigkeit bei hohen Temperaturen, was zu Fließspuren führt und die Bindung zwischen Glasfaser und Harz schwächt.
Eine niedrige Schmelzetemperatur (unter 180 °C) erhöht die PP-Viskosität, wodurch es schwierig wird, Glasfasern vollständig zu beschichten, und das Risiko des Aufschwimmens der Fasern steigt. Eine übermäßig hohe Temperatur (über 275 °C) kann zum Abbau der Glasfasern und zur PP-Oxidation führen, was zu Fließspuren und verminderten mechanischen Eigenschaften führt.
Eine niedrige Formtemperatur (unter 40 °C) führt dazu, dass sich das Oberflächenharz schnell verfestigt und die Glasfasern im Inneren aufgrund der Schrumpfspannung an die Oberfläche gedrückt werden. Eine zu hohe Formtemperatur (über 80 °C) kann zu übermäßiger Kristallisation und erhöhter Oberflächenrauheit führen.
Ein niedriger Einspritzdruck oder eine langsame Einspritzgeschwindigkeit führen zu einer unzureichenden Schmelzfüllung und es kommt zu einer Ansammlung von Glasfasern auf der Oberfläche aufgrund des Strömungswiderstands. Eine zu hohe Einspritzgeschwindigkeit (z. B. über 250 cm/s) löst den „Brunneneffekt“ aus, der dazu führt, dass Glasfasern in der Oberflächenschmelze verbleiben.
Ein unzureichender Haltedruck (unter 50 MPa) oder eine kurze Haltezeit (unter 10 s) führt zu unzureichender Nachfüllung und Glasfasern werden aufgrund des Schrumpfungsrückpralls freigelegt; Ein zu hoher Haltedruck (über 120 MPa) kann die Ausrichtung der Glasfasern verstärken und zu lokalem Faserschwimmen führen.
Eine zu hohe Schneckengeschwindigkeit (über 150 U/min) führt zu einer übermäßigen Scherung der Glasfasern und bricht sie in kurze Fasern; Ein geringer Gegendruck (unter 10 MPa) führt zu einer ungleichmäßigen Glasfaserverteilung und einer übermäßig langen Restlänge.
Eine unsachgemäße Gestaltung der Schneckenkonfiguration (z. B. das Fehlen eines Mischabschnitts) führt zu einer ungleichmäßigen Plastifizierung und einer verstärkten Glasfaseragglomeration.
Eine zu kleine Anschnittgröße (z. B. Durchmesser < 1,2 mm) führt dazu, dass die Schergeschwindigkeit 8000 s⁻¹ überschreitet und Glasfasern an die Oberfläche gedrückt werden. Eine unangemessene Anschnittposition (z. B. weit entfernt von dünnwandigen Bereichen) führt zu langen Fließwegen und einer konzentrierten Ausrichtung der Glasfasern.
Ein zu dünner Angusskanaldurchmesser (unter 4 mm) oder eine hohe Oberflächenrauheit (Ra > 0,8 μm) erhöhen den Strömungswiderstand und führen zur Glasfaserretention.
Eine unzureichende Tiefe der Formentlüftungsnuten (unter 0,02 mm) oder eine Verstopfung führt dazu, dass Gas Glasfasern mitreißt und nach oben schwimmt, wodurch sich Silberstreifen oder schwimmende Fasern auf der Produktoberfläche bilden. Insbesondere bei komplexen Strukturteilen sollten an den Schweißnahtpositionen zusätzliche Entlüftungsnuten angebracht werden.
Durch Hochglanzpolieren (Ra < 0,1 μm) ist es wahrscheinlicher, dass Glasfasern anhaften und freiliegen. Eine unzureichende Oberflächenhärte (z. B. kein nitrierter Stahl oder keine PVD-Beschichtung) beschleunigt den Formverschleiß und führt dazu, dass Glasfasern die Oberfläche zerkratzen.
Übermäßiger Einsatz von Formtrennmitteln oder nicht passenden Typen (z. B. auf Silikonbasis) schwächt die Bindung zwischen Harz und Form und begünstigt die Freilegung der Glasfasern.
Starker Verschleiß der Schnecke oder des Zylinders führt zu einer ungleichmäßigen Plastifizierung und einer verringerten Glasfaserdispersion; Eine zu große Düsenöffnung (über 4 mm) führt zu einem Druckverlust der Schmelze und beeinträchtigt die Glasfaserbeschichtung.
Bei einer Umgebungsfeuchtigkeit über 60 % nimmt die Glasfaseroberfläche leicht Feuchtigkeit auf; Eine zu niedrige Werkstatttemperatur (unter 15 °C) führt zu einer schnellen Abkühlung der Form. Beide Situationen erhöhen das Risiko des Faserschwimmens.
Fügen Sie einen bestimmten Prozentsatz eines Antischwimmmittels hinzu, um die Kompatibilität und Dispersion von Glasfasern und PP zu verbessern.
Temperatur : Kontrollieren Sie die Schmelztemperatur auf 220–250 °C und erhöhen Sie die Formtemperatur auf 60–80 °C, um die Oberflächenverfestigung zu verzögern.
Druck und Geschwindigkeit : Verwenden Sie einen segmentierten Haltedruck (z. B. 90 MPa/2 s → 80 MPa/3 s → 70 MPa/5 s) und steuern Sie die Einspritzgeschwindigkeit auf 100–150 cm/s, um Füllung und Ausrichtung auszugleichen.
Schneckenparameter : Reduzieren Sie die Rotationsgeschwindigkeit auf unter 100 U/min und stellen Sie den Gegendruck auf 15–20 MPa ein, um die Plastifizierung zu verbessern.
Tor und Läufer : Erhöhen Sie den Tordurchmesser auf 1,5–2 mm und verwenden Sie fächerförmige oder U-Boot-Tore; Erweitern Sie den Läuferdurchmesser auf 6–8 mm und polieren Sie ihn auf Ra <0,4 μm.
Entlüftung : Entlüftungsnuten mit einer Tiefe von 0,03–0,05 mm am Ende der Kavität öffnen oder eine geteilte Form verwenden, um die Entlüftung zu verbessern.
Oberflächenbehandlung : Mattpolieren (Ra 0,8–1,2 μm) für die Formoberfläche und Hartverchromen oder Nitrieren zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit.
Überprüfen Sie regelmäßig den Verschleiß von Schnecke und Zylinder und ersetzen Sie diese rechtzeitig. Stellen Sie die Düsenöffnung auf 3–4 mm ein, um sie an die Fließfähigkeit des Materials anzupassen.
Kontrollieren Sie den Anteil des recycelten Materials auf ≤20 % und mischen Sie es vollständig mit neuem Material; Halten Sie die Umgebungsfeuchtigkeit bei 40–50 % und die Werkstatttemperatur bei 20–25 °C.
