تاثیر پارامترهای تزریق پلاستیک بر خواص نهایی کامپوزیت پلی آمید6 – قسمت اول

در این مقاله به بررسی اثر فرآیند تزریق بر کامپوزیت های پلیمری بر پایه پلی آمیدهای تقویت شده با الیاف شیشه و همچنین چسبندگی ماتریس به الیاف شیشه، توزیع طول الیاف، قطر الیاف و جهت گیری الیاف می پردازیم.

توزیع طول الیاف متاثر از دو مرحله آمیزه سازی و در نهایت تزریق پلاستیک یا تزریق قطعه می باشد. این تاثیر معمولا با کاهش طول الیاف مشاهده می شود.به طور خلاصه می توان بیان کرد اثر تقویت کنندگی الیاف با افزایش نسبت طول به قطر محسوس تر خواهد شود. همچنین جهت گیری الیاف در جهت اعمال نیرو اثر بسزایی در افزایش خواص مکانیکی دارد. در این بررسی کامپوزیت پلی آمید 6 تقویت شده با 30 درصد الیاف شیشه در طیف وسیعی از پارامترهای فرآیندی مورد مطالعه قرار گرفته است.

مواد

مواد اولیه ترکیب مورد بررسی:

خاصیت واحد مقدار
چگالی gr/cm3 1.13
ویسکوزیته نسبی 2.8
دمای ذوب °C 220
استحکام کششی Mpa 67
استحکام ضربه ای KJ/m2 5.8

 

خواص الیاف شیشه:

خاصیت واحد مقدار
نوع الیاف E-glass
قطر الیاف 13.5
طول الیاف mm 4.5
عامل سازگار کننده Silan

 

بخش تجربی

کامپوزیت پلی آمید 6 و 30% الیاف شیشه به کمک اکسترودر دومارپیچ تهیه شد و شرایط فرآیند تزریق به شرح زیر می باشد:

شرایط مراجع:

برای دستگاه تزریق به شرح زیر است:

مقدار خاصیت
پروفایل دمایی 240-250-260
فشار تزریق 950 bar
فشار نگهداری 600 bar
دمای قالب 80 °C
زمان خنک کاری 15 S
سرعت ماردون 25 RPM

 

بخش نتایج و بحث

پروفایل دمایی مطابق شرایط بالا تنظیم شده و در 4 مرحله اثرات کاهش و افزایش دمای فرآیند بررسی شده است

 

نتیجه گیری

همان طور که ملاحظه کردیم با افزایش دمای برل، استحکام ضربه ای به صورت خطی افزایش پیدا می کند زیرا با افزایش دما، ویسکوزیته ی ماتریس پلیمری کاهش یافته و در نتیجه شکسته شدن الیاف کمتر می شود، اما در رابطه با استحکام کششی ملاحظه می کنیم که با افزایش دمای سیلندر در دمای مرجع یک نقطه ی بهینه داشته و به تدریج کاهش می یابد. زیرا استحکام کششی مرتبط با جهت گیری الیاف در جهت اعمال نیرو می باشد پس با کاهش ویسکوزیته ی مذاب، فشار تزریق باعث می شود جهت گیری الیاف در ماتریس پلیمری نامنظم گردد بنابراین خواص مکانیکی کاهش می یابد. در رابطه با فشار تزریق بر خواص استحکام ضربه ای می بینیم که با افزایش فشار به صورت کلی ، استحکام ضربه ای کاهش پیدا می کند که مستقیما به جهت گیری الیاف مربوط می شود، زیرا با افزایش فشار، مذاب با سرعت بیشتری وارد قالب شده و الیاف فرصت جهت گیری ندارد. همین تحلیل در رابطه با استحکام کششی نیز صادق است به عبارت دیگر با افزایش فشار تزریق، باقی ماندن تنش های پسماند در قطعه و با گذر زمان شاهد جدایی الیاف شیشه از ماتریس پلیمری و در نتیجه کاهش خواص مکانیکی خواهیم بود.

دیدگاه شما

 استانداردها

کلیه حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به شرکت رازین پلیمر است | 1400  |  طراحی و اجرا : آژانس تبلیغاتی هور