عشر ملاحظات حول آلات تحبيب البلاستيك المصنوعة من النايلون المعدل

يتميز النايلون بخصائص فريدة، لذا يُستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات، والمعدات الإلكترونية والكهربائية، والهياكل الميكانيكية، والمعدات الرياضية، والمنسوجات، وغيرها. ومع ذلك، ومع تسارع وتيرة تصغير حجم السيارات، وارتفاع أداء المعدات الإلكترونية والكهربائية، وخفة وزن المعدات الميكانيكية، يتزايد الطلب على النايلون ومتطلبات أدائه تدريجياً. لذا، يبدو تطوير النايلون أمراً بالغ الأهمية.

احتياطات تعديل النايلون

1. ضبط درجة حرارة البرميل

(1) نظرًا لأن النايلون بوليمر بلوري، فإنه يتميز بنقطة انصهار واضحة. وتعتمد درجة حرارة النايلون داخل الأسطوانة أثناء الحقن على خصائص الراتنج نفسه، ونوع الآلة، وشكل المنتج.

(2) إذا كانت درجة حرارة المادة مرتفعة للغاية، فقد يتسبب ذلك بسهولة في تغير اللون والهشاشة وظهور خيوط فضية في البلاستيك الأجزاء، وإذا كانت درجة حرارة المادة منخفضة للغاية، فقد يؤدي ذلك إلى جعل المادة صلبة للغاية وقد يتسبب في تلف القالب والبرغي.

(3) عمومًا، تبلغ أدنى درجة حرارة انصهار لـ PA6 220 درجة مئوية، ولـ PA66 250 درجة مئوية. ونظرًا لضعف استقرار النايلون حراريًا، فإنه لا يُنصح بتركه في أسطوانة التسخين عند درجة حرارة عالية لفترة طويلة لتجنب تغير لونه واصفراره. في الوقت نفسه، ولأن النايلون يتمتع بسيولة جيدة، فإنه يتدفق بسرعة بعد تجاوز درجة الحرارة نقطة انصهاره.

2. ضبط درجة حرارة القالب

(1) تؤثر درجة حرارة القالب بشكل معين على التبلور وانكماش القالب. وتتراوح درجة حرارة القالب من 80 إلى 120 درجة مئوية.
اختر درجة حرارة عالية للقالب، وبلورية عالية، ومقاومة متزايدة للتآكل، وصلابة، ومعامل مرونة، وامتصاص أقل للماء، وانكماش أكبر في عملية التشكيل، وهو مناسب للمنتجات السميكة؛ اختر درجة حرارة منخفضة للقالب، وبلورية منخفضة، ومتانة جيدة، واستطالة أعلى، ومعدل انكماش أقل، وهو مناسب للمنتجات الرقيقة ذات الشفافية الجيدة.

(2) إذا كان سمك الجدار أكبر من 3 مم، يُنصح باستخدام قالب بدرجة حرارة منخفضة تتراوح بين 20 و40 درجة مئوية. أما بالنسبة للمواد المقواة بالألياف الزجاجية، فيجب أن تكون درجة حرارة القالب أكبر من 80 درجة مئوية.

(3) التحكم في درجة حرارة القوالب عندما يكون جدار المنتج رقيقًا ويصعب تشكيله أو يتطلب درجة عالية من التبلور. إذا كان المنتج يتطلب درجة معينة من المرونة، فيُستخدم عادةً التحكم في درجة الحرارة بالماء البارد.

3. سمك جدار المنتج

تتراوح نسبة طول التدفق في النايلون بين 150 و200، ولا يقل سمك جدار المنتج عن 0.8 مم، وعادةً ما يتراوح بين 1 و3.2 مم. علاوة على ذلك، يرتبط انكماش المنتج بسمك جداره، فكلما زاد سمك الجدار، زاد الانكماش.

4. العادم

تبلغ قيمة التدفق الزائد لراتنج النايلون حوالي 0.03 مم، لذلك يجب التحكم في فتحة التهوية بحيث تكون أقل من 0.025.

5. العدائين والبوابات

يجب ألا يقل قطر فتحة البوابة عن 0.5t (حيث t هو سُمك الجزء البلاستيكي). أما في حالة البوابات الغاطسة، فيجب ألا يقل قطر البوابة عن 0.75 مم.

6. نطاق حشو الألياف الزجاجية

أثناء عملية تشكيل النايلون، يؤدي خفض درجة حرارة القالب، وزيادة ضغط الحقن، وخفض درجة حرارة المادة إلى تقليل معدل انكماش النايلون إلى حد ما، مما يجعل المنتج أكثر عرضة للتشوه نتيجةً لزيادة الإجهاد الداخلي. على سبيل المثال، يتراوح معدل انكماش PA66 بين 1.5% و2%، بينما يتراوح معدل انكماش PA6 بين 1% و1.5%. بعد إضافة ألياف زجاجية، يمكن خفض معدل الانكماش إلى حوالي 0.3%.

تُشير التجربة العملية إلى أنه كلما زادت كمية الألياف الزجاجية المضافة، قلّ انكماش راتنج النايلون أثناء التشكيل. مع ذلك، فإن إضافة كمية كبيرة من الألياف الزجاجية قد تُسبب ظهور ألياف عائمة على السطح وضعف التوافق. عمومًا، تُحقق إضافة 30% تأثيرًا جيدًا نسبيًا.

7. استخدام المواد المعاد تدويرها

يُفضّل عدم تجاوز ثلاث مرات لتجنب تغير لون المنتج أو التدهور الحاد في خصائصه الفيزيائية والميكانيكية. يجب ألا تتجاوز كمية التطبيق 25%. فالإفراط في التطبيق سيؤدي إلى تقلبات في ظروف العملية. يجب تجفيف خليط المواد المعاد تدويرها والمواد الجديدة.

8. تعليمات السلامة

عند بدء تشغيل راتنج النايلون، يجب أولاً ضبط درجة حرارة الفوهة، ثم تسخين الأسطوانة. في حال انسداد الفوهة، تجنب توجيهها نحو فتحة الفوهة لمنع تسرب المادة المنصهرة داخل الأسطوانة فجأةً نتيجة تراكم الضغط، مما قد يُسبب خطراً.

9. استخدام عامل التحرير

قد يُحسّن استخدام كمية صغيرة من عامل الفصل من جودة المنتج، بل ويزيل بعض العيوب كالفقاعات. يمكن استخدام ستيرات الزنك أو الزيت الأبيض، أو حتى معجون، كعامل فصل لمنتجات النايلون. يجب أن تكون الكمية قليلة ومتساوية لتجنب عيوب سطح المنتج. ينبغي تفريغ البرغي عند إيقاف تشغيل الماكينة لمنع انكساره أثناء الإنتاج التالي.

10. المعالجة اللاحقة

(1) المعالجة الحرارية مطلوبة بعد تشكيل المنتج.

الطرق الشائعة الاستخدام: في السوائل ذات درجة الغليان العالية، مثل الزيوت المعدنية والجلسرين والبارافين السائل، يجب أن تكون درجة حرارة المعالجة الحرارية أعلى من درجة حرارة الاستخدام بمقدار 10 إلى 20 درجة مئوية. يختلف وقت المعالجة تبعًا لسمك جدار المنتج. تتراوح مدة المعالجة بين 10 و15 دقيقة إذا كان السمك أقل من 3 مم، وبين 3 و20 دقيقة إذا كان السمك 6 مم. أما إذا كان السمك 6 مم، فتتراوح المدة بين 15 و30 دقيقة. يجب تبريد المنتجات المعالجة حراريًا ببطء إلى درجة حرارة الغرفة لمنع إعادة تجدد الإجهاد فيها نتيجة التبريد المفاجئ. (2) يجب إجراء معالجة للتحكم في الرطوبة بعد تشكيل المنتج.

تُجرى معالجة ضبط الرطوبة بشكل أساسي على المنتجات التي تتعرض لرطوبة بيئية عالية نسبيًا. وهناك طريقتان: الأولى هي طريقة ضبط الرطوبة بالماء المغلي، والثانية هي طريقة ضبط الرطوبة بمحلول أسيتات البوتاسيوم المائي (نسبة أسيتات البوتاسيوم إلى الماء 1.25:1، درجة الغليان 121 درجة مئوية).

طريقة التحكم في الرطوبة باستخدام الماء المغلي بسيطة، فما دام المنتج موضوعًا في بيئة ذات رطوبة 65% لتحقيق امتصاص الرطوبة المتوازن، إلا أنها تستغرق وقتًا طويلاً. أما طريقة التحكم في الرطوبة باستخدام محلول أسيتات البوتاسيوم المائي فتتطلب حمض الأسيتيك عند درجة حرارة معالجة تتراوح بين 80 و100 درجة مئوية. وتعتمد مدة المعالجة في هذه الطريقة بشكل أساسي على سمك جدار المنتج، حيث تستغرق حوالي ساعتين عندما يكون سمك الجدار 1.5 مم، وحوالي 8 ساعات عندما يكون سمك الجدار 3 مم، ومن 16 إلى 18 ساعة عندما يكون سمك الجدار 6 مم.