Materiali in PA6

Il PA6 (poliammide 6, nylon 6 o polycaprolactam) è uno dei principali materiali termoplastici tecnici. Il PA6 è robusto, presenta un'eccellente resistenza all'abrasione, buona resistenza chimica e alla fatica, scorrevolezza, resilienza, solidità e rigidità elevate.

Applicazioni

Condizioni di lavorazione dello stampaggio ad iniezione

Essiccazione dell'ambiente

Poiché il PA6 assorbe umidità rapidamente, verificarne l'essiccazione prima dello stampaggio. Se il materiale è fornito in confezioni ermetiche, mantenere i contenitori chiusi. Se il contenuto di umidità è >0,2%, si consiglia l'essiccazione in forno ad aria calda a 80 °C per 16 ore. Se il materiale è stato esposto all'aria per più di 8 ore, si consiglia l'essiccazione sotto vuoto a 105 °C per almeno 8 ore.

Temperatura di fusione
  • 230-280 °C
  • 250-300 °C per qualità rinforzate
Temperatura stampaggio

La temperatura di stampaggio incide notevolemente sul livello di cristallinità, che a sua volta incide sulle proprietà meccaniche.

  • 80 °C o superiore. I materiali con rinforzo vetroso vengono sempre lavorati a temperature di stampo più elevate.
  • 80-90 °C. Per parti strutturali, è necessario un elevato grado di cristallizzazione. L'aumento della temperatura dello stampo accresce la rigidità e la durezza, ma riduce la robustezza. Elevate temperature dello stampo sono consigliate anche per parti a pareti sottili con significative lunghezze di flusso.
  • [20-40 °C]. Per ottenere un grado di cristallinità più elevato e più uniforme, si consiglia uno stampo a freddo per parti con spessore delle pareti superiore a 3 mm.
Pressione di iniezione del materiale

Generalmente tra 75 e 125 MPa (a seconda del materiale e della progettazione del prodotto)

Velocità di iniezione

Elevata (lievemente inferiore per qualità rinforzate)

Canali di alimentazione e punti di iniezione

La posizione del punto di iniezione è importante a causa dei tempi di solidificazione rapidi. È possibile utilizzare qualsiasi tipo di punto di iniezione; l'apertura non deve essere inferiore alla metà dello spessore della parte. Quando vengono utilizzati canali caldi, la dimensione dei punti di iniezione può essere inferiore rispetto ai casi in cui si utilizzano canali freddi. Quando si utilizzano punti di iniezione rastremati circolari, il diametro del punto di iniezione deve essere pari ad almeno 0,75 mm.

Proprietà chimiche e fisiche

La struttura molecolare dei poliammidi è costituita da gruppi ammidici (CONH) uniti da sezioni alifatiche lineari (basate su gruppi metilenici). La robustezza, la rigidità, la cristallinità e la resistenza termica dei materiali poliammidici sono dovute all'elevata attrazione tra le catene causata dalla polarità dei gruppi ammidici. I gruppi CONH possono inoltre essere causa di notevole assorbimento di umidità.

Il nylon 6 viene ottenuto dalla polimerizzazione di caprolactam. Le proprietà chimiche e fisiche sono simili a quelle del PA66. Il punto di fusione, tuttavia, è inferiore a quello del PA66, e l'intervallo di temperatura di lavorazione è più ampio. La resilienza e la resistenza ai solventi sono migliori del PA66, ma l'assorbimento di umidità è maggiore. L'assorbimento dell'umidità incide su molte proprietà da prendere in considerazione quando si progettano queste qualità. Per migliorare le proprietà meccaniche sono stati aggiunti vari agenti modificatori; il vetro è uno dei filler più comunemente utilizzati. L'aggiunta di elastomeri, ad esempio EPDM o SBR, migliora la resilienza.

Per qualità senza filler, il ritiro è nell'ordine di 0,01-0,15 mm/mm [1-1,5%]. L'aggiunta di fibre di vetro riduce il ritiro ad un livello pari allo 0,3% nella direzione del flusso. Questo fattore può raggiungere un livello pari all'1% nella direzione perpendicolare al flusso. Il livello di cristallinità e l'assorbimento di umidità sono i fattori che influiscono maggiormente sul ritiro successivo allo stampaggio. Il ritiro effettivo dipende dalla progettazione della parte, dallo spessore delle pareti e dalle condizioni di lavorazione.