通常作齒輪的材料有:尼龍、聚甲醛、布基酚醛、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、聚氨酯等。
POM (聚甲醛)
塑膠齒輪典型應(yīng)用范圍:
POM具有很低的摩擦系數(shù)和很好的幾何穩(wěn)定性,特別適合于制作齒輪和軸承。由于它還具有耐高溫特性,因此還用于管道器件(管道閥門、泵殼體),草坪設(shè)備等。
塑膠齒輪注塑模工藝條件:
干燥處理:如果材料儲(chǔ)存在干燥環(huán)境中,通常不需要干燥處理。
熔化溫度:均聚物材料為190~230C;共聚物材料為190~210C。
模具溫度:80~105C。為了減小成型后收縮率可選用高一些的模具溫度。
注射壓力:700~1200bar
注射速度:中等或偏高的注射速度。
流道和澆口:
可以使用任何類型的澆口。如果使用隧道形澆口,則最好使用較短的類型。對(duì)于均聚物材料建議使用熱注嘴流道。對(duì)于共聚物材料既可使用內(nèi)部的熱流道也可使用外部熱流道。
塑膠齒輪化學(xué)和物理特性:
POM是一種堅(jiān)韌有彈性的材料,即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度,但不易于加工。共聚物材料有很好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性并且易于加工。無(wú)論均聚物材料還是共聚物材料,都是結(jié)晶性材料并且不易吸收水分。
POM的高結(jié)晶程度導(dǎo)致它有相當(dāng)高的收縮率,可高達(dá)到2%~3.5%。對(duì)于各種不同的增強(qiáng)型材料有不同的收縮率。
PA6 聚酰胺6或尼龍6
塑膠齒輪典型應(yīng)用范圍:
由于有很好的機(jī)械強(qiáng)度和剛度被廣泛用于結(jié)構(gòu)部件。由于有很好的耐磨損特性,還用于制造軸承。
塑膠齒輪注塑模工藝條件:
干燥處理:由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特別要注意。如果材料是用防水材料包裝供應(yīng)的,則容器應(yīng)保持密閉。如果濕度大于0.2%,建議在80C以上的熱空氣中干燥16小時(shí)。如果材料已經(jīng)在空氣中暴露超過(guò)8小時(shí),建議進(jìn)行105C,8小時(shí)以上的真空烘干。 熔化溫度:230~280C,對(duì)于增強(qiáng)品種為250~280C。
模具溫度:80~90C。模具溫度很顯著地影響結(jié)晶度,而結(jié)晶度又影響著塑件的機(jī)械特性。 對(duì)于結(jié)構(gòu)部件來(lái)說(shuō)結(jié)晶度很重要,因此建議模具溫度為80~90C。對(duì)于薄壁的,流程較長(zhǎng)的塑件也建議施用較高的模具溫度。增大模具溫度可以提高塑件的強(qiáng)度和剛度,但卻降低了韌性。如果壁厚大于3mm,建議使用20~40C的低溫模具。對(duì)于玻璃增強(qiáng)材料模具溫度應(yīng)大于80C。 注射壓力:一般在750~1250bar之間(取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計(jì))。
注射速度:高速(對(duì)增強(qiáng)型材料要稍微降低)。
塑膠齒輪流道和澆口:
由于PA6的凝固時(shí)間很短,因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t (這里t為塑件厚度)。如果使用熱流道,澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些,因?yàn)闊崃鞯滥軌驇椭柚共牧线^(guò)早凝固。如果用潛入式澆口,澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm。
塑膠齒輪化學(xué)和物理特性:
PA6的化學(xué)物理特性和PA66很相似,然而,它的熔點(diǎn)較低,而且工藝溫度范圍很寬。
它的抗沖擊性和抗溶解性比PA66要好,但吸濕性也更強(qiáng)。因?yàn)樗芗脑S多品質(zhì)特性都要受到吸濕性的影響,因此使用PA6設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要充分考慮到這一點(diǎn)。為了提高PA6的機(jī)械特性,經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。玻璃就是最常見(jiàn)的添加劑,有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠,如EPDM和SBR等。
對(duì)于沒(méi)有添加劑的產(chǎn)品,PA6的收縮率在1%到1.5%之間。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向還要稍高一些)。成型組裝的收縮率主要受材料結(jié)晶度和吸濕性影響。實(shí)際的收縮率還和塑件設(shè)計(jì)、壁厚及其它工藝參數(shù)成函數(shù)關(guān)系。