استراتژی های موثر برای به حداقل رساندن شناور شدن فیبر سطحی در پلاستیک های PC تقویت شده با فیبر شیشه ای

مسئله شناور شدن الیاف روی سطح پلاستیک‌های پلی‌کربنات (PC) تقویت‌شده با الیاف شیشه می‌تواند به طور قابل توجهی از جذابیت زیبایی‌شناختی و عملکرد مکانیکی محصول نهایی بکاهد. KEYUAN Plastics راه‌حل‌های جامعی را برای مقابله با این چالش با پرداختن به عوامل کلیدی در انتخاب مواد اولیه، تکنیک‌های پردازش و طراحی قالب ارائه می‌دهد.

I. بهینه‌سازی مواد اولیه
(1) انتخاب رزین PC

وزن مولکولی: استفاده از رزین PC با وزن مولکولی بالاتر، استحکام مذاب را افزایش می‌دهد و محصور شدن الیاف شیشه را بهبود می‌بخشد. انتخاب رزینی با وزن مولکولی متوسط ویسکوزیته در محدوده 28000-35000 در کاهش وقوع الیاف شناور بسیار موثر است.

خلوص: رزین PC با خلوص بالا ضروری است. ناخالصی‌ها می‌توانند در پیوند بین سطحی بین الیاف شیشه و ماتریس رزین اختلال ایجاد کنند و در نتیجه تمایل الیاف به شناور شدن روی سطح را افزایش دهند.
(2) استفاده از سازگارکننده‌ها
گنجاندن یک سازگارکننده مناسب، مانند PC پیوند شده با انیدرید مالئیک (PC-g-MAH)، یک روش اثبات شده برای افزایش چسبندگی بین سطحی بین الیاف شیشه و رزین PC است که ذاتاً متفاوت هستند. این امر پراکندگی برتر الیاف در داخل ماتریس را ارتقا می‌دهد و جدایی و مهاجرت آنها به سطح را به حداقل می‌رساند.

II. تنظیمات پارامترهای پردازش
(1) دمای تزریق

دمای سیلندر: افزایش کنترل‌شده دمای سیلندر، ویسکوزیته مذاب PC را کاهش می‌دهد و خیس شدن و نفوذ بهتر بسته‌های الیاف شیشه را تسهیل می‌کند.

دمای قالب: حفظ دمای قالب به اندازه کافی بالا به جریان مذاب کمک می‌کند و امکان جهت‌گیری الیاف کنترل‌شده‌تری را فراهم می‌کند و قرار گرفتن الیاف روی سطح را کاهش می‌دهد.
(2) فشار و سرعت تزریق

فشار تزریق: فشار بیش از حد بالا می‌تواند باعث شکستگی الیاف شیشه و افزایش شناور شدن شود. استفاده از فشار تزریق متوسط، پر شدن مناسب قالب را تضمین می‌کند و در عین حال آسیب ناشی از برش به الیاف را به حداقل می‌رساند.

سرعت تزریق: اجرای سرعت تزریق سریع‌تر در ابتدا به مذاب کمک می‌کند تا حفره را سریع پر کند و جهت‌گیری نامنظم الیاف را کاهش دهد. با این حال، برای جلوگیری از شکستگی الیاف در نزدیکی انتهای پر شدن، یک پروفایل سرعت چند مرحله‌ای توصیه می‌شود—شروع با سرعت بالا و سپس کاهش آن با نزدیک شدن حفره به پر شدن کامل.
(3) فشار نگهداری و خنک‌سازی

فشار نگهداری: اعمال فشار نگهداری مناسب، انقباض مواد در حین خنک‌سازی را جبران می‌کند و از ایجاد فرورفتگی و نقص‌های سطحی که می‌توانند ظاهر الیاف شناور را تشدید کنند، جلوگیری می‌کند.

استراتژی خنک‌سازی: یک فرآیند خنک‌سازی تدریجی و یکنواخت، امکان تراکم بهتر بین الیاف و رزین را فراهم می‌کند. بهینه‌سازی طراحی کانال خنک‌کننده و کمی افزایش زمان خنک‌سازی می‌تواند مفید باشد.

III. ملاحظات طراحی قالب
(1) طراحی دروازه

نوع دروازه: دروازه‌های نقطه‌ای یا زیردریایی ترجیح داده می‌شوند زیرا به مذاب اجازه می‌دهند با سرعت و برش بالاتری وارد حفره شود و پراکندگی الیاف را بهبود بخشد. در مقایسه با دروازه‌های جانبی، آنها کنترل بهتری بر جهت جریان ارائه می‌دهند و خطر تجمع الیاف روی سطوح قابل مشاهده را کاهش می‌دهند.

محل دروازه: دروازه باید در یک بخش ضخیم‌تر از دیواره قطعه قرار گیرد تا از پیشرفت روان مذاب اطمینان حاصل شود. این امر از انجماد زودرس در بخش‌های نازک که الیاف می‌توانند جمع شوند، جلوگیری می‌کند. محل آن نیز باید با در نظر گرفتن مسیر جریان غالب برنامه‌ریزی شود تا با جهت‌گیری الیاف مورد نظر همسو شود، نه مخالف آن.
(2) طراحی سیستم دونده

اندازه دونده: یک دونده با ابعاد مقطع کافی (معمولاً کمتر از 6 میلی‌متر قطر، بزرگتر برای قطعات بزرگ) مقاومت جریان را کاهش می‌دهد و به الیاف اجازه می‌دهد تا بدون جدایی بیش از حد به آرامی وارد حفره شوند.

پرداخت سطح دونده: یک سطح داخلی دونده صاف (با زبری سطح Ra کنترل شده زیر 0.2 میکرومتر) اصطکاک و آسیب مکانیکی به الیاف شیشه در حین عبور را به حداقل می‌رساند.
(3) سیستم تهویه
یک سیستم تهویه کارآمد برای تخلیه سریع هوا و مواد فرار از حفره بسیار مهم است. گازهای محبوس شده می‌توانند الیاف را به سطح فشار دهند. دریچه‌ها باید روی خطوط جدایش، پین‌های اجکتور و هسته‌ها قرار گیرند، با عمق معمولاً بین 0.02-0.05 میلی‌متر تا امکان فرار گاز بدون اجازه دادن به فلاش مذاب.