ไนลอน PA6 + ใยแก้ว 30% (มักเรียกในอุตสาหกรรมว่า PA6+30%GF) เป็นพลาสติกวิศวกรรมดัดแปลงที่เสริมใยแก้ว ซึ่งเกิดจากการผสมแบบหลอมละลายและการอัดขึ้นรูปเป็นเม็ดเรซินโพลีเอไมด์ 6 (PA6 หรือที่เรียกว่าไนลอน 6) โดยมีใยแก้ว 30% เป็นสารตัวเติมเสริมแรง เป็นหนึ่งในข้อกำหนดเฉพาะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในหมู่วัสดุดัดแปลงไนลอน แกนกลางคือการใช้การเสริมใยแก้วเพื่อชดเชยข้อบกพร่องของ PA6 บริสุทธิ์ในแง่ของคุณสมบัติทางกลที่ไม่เพียงพอและความเสถียรของขนาดต่ำ ในขณะที่ยังคงคุณลักษณะพื้นฐานของไนลอน 6 ไว้
AHD ใยแก้ว 30% + แผ่น PA6
ส่วนประกอบหลักและการดัดแปลง
วัสดุเมทริกซ์: PA6 ไนลอน
Pure PA6 เป็นพลาสติกวิศวกรรมโพลีเอไมด์แบบผลึกที่มีความเหนียวโดยธรรมชาติ ทนน้ำมัน ทนทานต่อการสึกหรอ และแปรรูปได้ อย่างไรก็ตาม มีความแข็งแกร่งต่ำ แรงดึง/แรงดัดงอปานกลาง การเสียรูปง่ายที่อุณหภูมิสูง และความเสถียรของขนาดต่ำหลังการดูดซึมน้ำ ส่งผลให้การใช้งานในส่วนประกอบโครงสร้างและแบริ่งรับน้ำหนักลดลง
ฟิลเลอร์เสริมแรง: ใยแก้ว 30%
ใยแก้วที่เลือกส่วนใหญ่เป็นใยแก้วสับ ซึ่งหลังจากผ่านการบำบัดด้วยสารเชื่อมต่อแล้ว จะสามารถยึดเกาะกับเรซิน PA6 ได้อย่างแน่นหนา เพื่อป้องกันไม่ให้ใยแก้วหลุดออกจากเมทริกซ์ 30% คืออัตราส่วนทองคำของอุตสาหกรรม ซึ่งต่ำกว่าอัตราส่วนนี้ ผลการเสริมกำลังไม่มีนัยสำคัญ ที่สูงกว่าอัตราส่วนนี้ จะทำให้ความเหนียวของวัสดุลดลง การสึกหรอของแม่พิมพ์ระหว่างการประมวลผล และความยากในการขึ้นรูปที่เพิ่มขึ้น
การปรับเปลี่ยนหลัก: ใยแก้วสร้าง "โครงสร้างรองรับเครือข่าย" ในเมทริกซ์ PA6 ซึ่งรับภาระรับน้ำหนักหลัก ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและทางความร้อนของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ลดการดูดซึมน้ำและการหดตัวของแม่พิมพ์ และเพิ่มเสถียรภาพของมิติให้เหมาะสม
PA6+30% GF: การปรับปรุงประสิทธิภาพหลักเมื่อเทียบกับ Pure PA6
นี่คือคุณค่าหลักของวัสดุที่ได้รับการดัดแปลงและเป็นกุญแจสำคัญสู่สถานะกระแสหลัก ด้านล่างนี้เป็นการเปรียบเทียบโดยตรงของประสิทธิภาพหลัก (เกรดทั่วไป):
| ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ | PA6 เพียว | PA6 + 30%GF | เปลี่ยน |
| ความต้านทานแรงดึง: | คงที่ 60-70 เมกะปาสคาล | 150-170เมกะปาสคาล | เพิ่มขึ้น |
| แรงดัดงอ | คงที่ 90-100 เมกะปาสคาล | µ220-250MPa | เพิ่มขึ้น |
| อุณหภูมิการบิดเบือนความร้อน (HDT) | asym 60-70 ℃ (ไม่มีการอบอ่อน) | asym210-220 ℃ | เพิ่มขึ้น |
| อัตราการหดตัวของแม่พิมพ์: | asym1.5-2.5% | asym0.3-0.8% | ลดลง |
| โมดูลัสยืดหยุ่น | µ2.5GPa | γ7-8GPa | เพิ่มขึ้น |
| อัตราการดูดซึมน้ำ (24 ชม.) | asym3.5% | ทรงกลม 1.8% | ลด |
หมายเหตุ: ความเหนียวลดลงเล็กน้อย (ความต้านทานแรงกระแทกแบบมีรอยบากลดลงจากประมาณ 50 kJ/m² เป็นประมาณ 10-15 kJ/m² สำหรับ PA6 บริสุทธิ์) แต่ยังคงสามารถตอบสนองความต้องการด้านความต้านทานแรงกระแทกของส่วนประกอบโครงสร้างส่วนใหญ่ได้ เกรดบางเกรดสามารถชดเชยการสูญเสียความเหนียวได้โดยการปรับเปลี่ยนการเพิ่มความแกร่ง
คุณสมบัติหลักที่เก็บรักษาไว้
แผ่นไนลอน PA6+GF30 ยังคงข้อดีหลักของไนลอน 6 ไว้แม้จะเสริมใยแก้ว แต่ยังคงมี:
ทนต่อน้ำมันและการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดี (ทนต่อแอลกอฮอล์ เอสเทอร์ และไฮโดรคาร์บอน แต่ไม่ทนต่อกรดและด่างแก่)
ทนต่อการสึกหรอและคุณสมบัติการหล่อลื่นได้ดีเยี่ยม สามารถเปลี่ยนโลหะบางชนิดในบูชและเกียร์ที่ทนทานต่อการสึกหรอ
ความสามารถในการขึ้นรูปด้วยการฉีดที่ดี สามารถขึ้นรูปชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อน พร้อมคุณสมบัติการขึ้นรูปที่ดี
ทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดี (เกรดธรรมดาจะรักษาความเหนียวไว้ที่ -20°C, เกรดดัดแปลงสามารถเข้าถึง -40°C)
ข้อควรระวังในการประมวลผลและการใช้งานที่สำคัญ แผ่นพลาสติกไนลอน PA6 + GF30
การอบแห้งก่อนแปรรูปเป็นสิ่งสำคัญ: แม้ว่าอัตราการดูดซึมน้ำจะลดลง แต่ก็ยังเป็นวัสดุที่ดูดความชื้นได้ และจำเป็นต้องทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 80-90°C เป็นเวลา 4-6 ชั่วโมง มิฉะนั้นอาจเกิดฟองอากาศ ริ้วสีเงิน และรอยแตกร้าวระหว่างการขึ้นรูป
ข้อกำหนดด้านแม่พิมพ์และอุปกรณ์: ไฟเบอร์กลาสจะทำให้สกรู กระบอกปืน และแม่พิมพ์สึกหรอ ต้องใช้วัสดุโลหะผสมที่ทนต่อการสึกหรอในการแปรรูปชิ้นส่วน ประตูแม่พิมพ์ควรได้รับการออกแบบให้สั้นและหนาเพื่อลดการแตกหักของแรงเฉือนของไฟเบอร์กลาส
ลักษณะหลังการปั้น: ผลิตภัณฑ์มีการวางแนวไฟเบอร์กลาส โดยมีความแข็งแรงสูงกว่าตามทิศทางการไหล และอ่อนลงเล็กน้อยในทิศทางตั้งฉาก ต้องพิจารณาทิศทางของแรงในระหว่างการออกแบบ "ไฟเบอร์กลาสที่เปิดเผย" (เส้นใยลอย) อาจปรากฏบนพื้นผิว ซึ่งสามารถปรับปรุงได้โดยการขัดแม่พิมพ์และปรับพารามิเตอร์การประมวลผล
หลังการประมวลผล: การเปลี่ยนแปลงขนาดเล็กน้อยอาจยังคงเกิดขึ้นหลังจากการดูดซับน้ำ ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำจำเป็นต้องมีการบำบัดความชื้นในสภาพแวดล้อมการใช้งานเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของขนาด
พื้นที่ใช้งานทั่วไป
เนื่องจากคุณสมบัติที่ครอบคลุมของความแข็งแกร่งสูง ความแข็งแรงสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง และความคงตัวของขนาด PA6+30% GF จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนประกอบรับน้ำหนักโครงสร้างในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ การผลิตเครื่องจักร และการขนส่งทางรถไฟ เป็นวัสดุที่ต้องการใช้แทนเหล็กหล่อ อลูมิเนียมหล่อ และพลาสติกธรรมดา ผลิตภัณฑ์ทั่วไปได้แก่:
ยานยนต์: ส่วนประกอบต่อพ่วงของเครื่องยนต์ (ท่อร่วมไอดี แผ่นป้องกันอ่างน้ำมันเครื่อง) ส่วนประกอบแชสซี (ตัวยึดระบบกันสะเทือน แขนควบคุม) ส่วนประกอบโครงสร้างภายใน (โครงเบาะนั่ง ตัวยึดแผงประตู)
อิเล็กทรอนิกส์: ตัวเรือนตัวเชื่อมต่อ ฐานรีเลย์ ฝาครอบปลายมอเตอร์ ส่วนประกอบโครงสร้างเสาเข็มชาร์จ
การผลิตเครื่องจักร: เกียร์ ชั้นวาง ตัวเรือนแบริ่ง เครื่องขูดสายพานลำเลียง ตัวยึด
อื่นๆ: ตัวเรือน/อุปกรณ์เสริมเครื่องมือไฟฟ้า, โครงโดรน, ส่วนประกอบโครงสร้างฮาร์ดแวร์ในห้องน้ำ
ความแตกต่างง่ายๆ จากไนลอนเสริมใยแก้วอื่นๆ
มักจะถูกเปรียบเทียบกับ PA66+30% GF ทั้งสองชนิดนี้เป็นไนลอนเสริมใยแก้วกระแสหลักสองชนิด ความแตกต่างหลักคือ:
PA6+30% GF: จุดหลอมเหลวต่ำกว่า (ประมาณ 220°C), ความลื่นไหลในการประมวลผลดีขึ้น, ความเหนียวดีขึ้นเล็กน้อย, ต้นทุนที่ต่ำกว่า เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีอุณหภูมิปานกลางถึงต่ำและมีความเครียดปานกลาง
PA66+30% GF: จุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น (ประมาณ 260°C) เสถียรภาพทางความร้อนที่ดีขึ้น ทนต่ออุณหภูมิ และความแข็งแกร่ง การดูดซึมน้ำต่ำ เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่รุนแรงซึ่งมีอุณหภูมิสูงและความเครียดสูง ต้นทุนที่สูงขึ้นเล็กน้อย
