Конструкция пресс-формы для 30% стеклонаполненного PA66: 4 ключевых момента, которые нельзя игнорировать

Почему PA66, на 30% наполненный стеклом, является «крутым клиентом»

Начнем с хороших новостей. Добавление 30% стекловолокна в PA66 преображает материал:

Звучит здорово, правда? Вот подвох:

• Износ : стекловолокна действуют как крошечные напильники, царапая полость рта каждый цикл.

• Коробление : Усадка различна в направлениях потока и поперечного потока (разница может достигать 0,6-0,8%).

• Дефекты поверхности : стекловолокна имеют тенденцию «расплываться» на поверхности (расплывчатые пятна).

• Текучесть : вязкость в 2-3 раза выше, чем у ненаполненного PA66.

Если вы не займетесь этими четырьмя областями, ваша форма рано или поздно выйдет из строя или, что еще хуже, будет производить плохие детали с первого дня.

1. Выбор стали: не жульничайте здесь

Распространенная ошибка : использование P20 или 718H (около 32–36 HRC). На этих сталях появятся видимые следы износа еще до того, как вы сделаете 50 000 выстрелов.

Стеклянные волокна истирают поверхность полости каждый раз, когда они растекаются. На воротах и ​​поворотах скорость эрозии может быть в 10-20 раз выше, чем у незаполненных материалов.

Что на самом деле работает:

Моя рекомендация по объему:

• Менее 100 тысяч выстрелов: закалка S136 + покрытие – лучшее соотношение цены и качества

• Более 300 тысяч выстрелов: порошковая металлургическая сталь – снижение себестоимости детали в долгосрочной перспективе

И еще : каждый внутренний угол должен иметь радиус (R ≥ 0,5 мм). Острые углы концентрируют поток стекловолокна и изнашиваются в 3-5 раз быстрее, чем плоские поверхности. Никаких исключений.

2. Дизайн ворот: маленькие ворота = большие проблемы

PA66, на 30% наполненный стеклом, имеет вязкость в 2–3 раза выше , чем ненаполненный нейлон. Если вы придерживаетесь штифтового затвора толщиной 1 мм, вы напрашиваетесь на проблемы.

Проблема № 1: струя

Материал вылетает через маленькое отверстие на высокой скорости, а затем змеится в полость, вместо того, чтобы плавно заполняться. Результат? На поверхности узор «змейка». Под микроскопом видно, что все стеклянные волокна смещены — прочность в этой области падает на 50%.

Проблема №2: «расплывание» стекла (расплывание)

Маленькие ворота создают высокий сдвиг. Высокий сдвиг выталкивает стекловолокна на поверхность. Когда температура формы колеблется, волокна «выцветают» — грубая текстура, беловатый вид, бракованные детали.

Исправление:

Толщина ворот ≥ 0,7–0,9 × толщина стенки части (по сравнению с 0,5–0,7 × для ненаполненных материалов)

Лучшие типы ворот для 30% GF PA66 (в порядке предпочтения):

1. Вентиляторная заслонка – широко распределяет поток, равномерно распределяет волокна

2. Затвор/перекрытие – материал сначала попадает на выступ, замедляется, а затем попадает в полость (устраняет струйную очистку)

3. Пленочный затвор (для больших тонких деталей) – максимально равномерное заполнение, минимальное коробление.

Реальный пример : автомобильный кронштейн для фонарей постоянно выходил из строя со штифтовым затвором диаметром 2 мм — 10 попыток, каждый раз струя шла. Перешел на фан гейт. Первый выстрел? Идеальный.

3. Охлаждение: нужен асимметричный дизайн

Вот почему 30% GF PA66 деформируется иначе, чем другие материалы:

• Направление потока : Стекловолокна выравниваются по направлению потока, ограничивая усадку → ~ 0,2 %.

• Направление поперечного потока : нет волокон, ограничивающих усадку смолы → ~0,8–1,0 %.

Эта разница в 0,6% означает, что деталь толщиной 100 мм сжимается на 0,6 мм больше в одном направлении, чем в другом. Вы воспримете это как деформацию, иногда серьезную.

Решение: асимметричное охлаждение

Установите более сильное охлаждение на стороне/направлении, где требуется большее сжатие (направление поперечного потока). Это быстрее «замораживает» эту сторону, ограничивая ее усадку.

Как это сделать:

• Размещайте линии охлаждения ближе друг к другу (расстояние уменьшено с 3d до 1,5d-2d) в местах с высокой усадкой.

• Подавайте охлаждающую жидкость на 5-10°C ниже с этой стороны (используя отдельные контуры).

• Используйте анализ текучести пресс-формы , чтобы определить зоны разницы усадки, а затем соответствующим образом расположите охлаждение.

Совет для профессионалов : если направление деформации постоянное (всегда прогибается одинаково), рассмотрите возможность компенсации обратной деформации . Обработайте полость слегка в форме «зонтика», чтобы она стала плоской. Для настройки требуется 2-3 пробных настройки, но работает прекрасно.

4. Обработка поверхности и выброс: покрытие не является обязательным.

Усилие выталкивания 30% GF PA66 в 3-5 раз выше , чем у ABS. Без обработки поверхности вы увидите:

• Следы выталкивающих штифтов (белые следы напряжения)

• Царапины на поверхности детали

• Залипание (детали не отсоединяются)

Варианты покрытия (ранжированные):

Краткое руководство по принятию решений:

• Оптическая или видимая поверхность → DLC

• Общее производство → CrN (наилучшее значение)

• Низкая громкость (<50 тыс. снимков) → Твердый хром

Угол уклона – не скупитесь:

Внутренней стороне требуется больше, потому что деталь сжимается на ней (большая сила захвата).

Сводный контрольный список

Прежде чем резать сталь для формы PA66, на 30% наполненной стеклом, просмотрите этот список: