Poliamid PA6

Poliamid 6, Nylon 6 lub polikaprolaktam (PA6) jest jednym z podstawowych termoplastów konstrukcyjnych. PA6 wykazuje dużą wytrzymałość, doskonałą odporność na ścieranie, odporność chemiczną, odporność na zmęczenie, smarowność, udarność, wytrzymałość i sztywność.

Obszary zastosowań

Warunki formowania metodą wtrysku

Suszenie

Ponieważ PA6 łatwo absorbuje wilgoć, przed rozpoczęciem procesu przetwórczego tworzywo należy wysuszyć. Jeśli poliamid dostarczono w szczelnych opakowaniach, pojemniki należy przechowywać zamknięte. Jeśli zawartość wilgoci wynosi >0.2%, tworzywo należy suszyć gorącym powietrzem o temperaturze 80 C [176 F] przez 16 godzin. Jeśli materiał miał kontakt z powietrzem dłużej, niż 8 godzin, należy go suszyć w atmosferze próżni w temp. 105 C [221 F] dłużej, niż 8 godzin.

Temperatura przetwórstwa
  • 230 C 280 C [446 F 536 F].
  • W przypadku tworzyw wzmocnionych należy stosować temperaturę 250 C 300 C [482 F 572 F].
Temperatura formy

Temperatura formy ma duży wpływ na stopień krystaliczności, a tym samym na właściwości mechaniczne tworzywa.

  • 80 C [176 F] lub wyższa temp. Tworzywa napełnione włóknem szklanym zawsze wymagają wyższych temperatur formy.
  • 80 C 90 C [176 F 194 F]. W przypadku części konstrukcyjnych wymagany jest wysoki stopień krystalizacji. Wzrost temperatury formy powoduje wzrost wytrzymałości i twardości, ale ciągliwość ulega zmniejszeniu. Wysokie temperatury formy są również zalecane w przypadku cienkościennych wyprasek z długą drogą przepływu.
  • [20 C 40 C / 68 F 104 F]. Aby uzyskać wyższy i bardziej jednorodny stopień krystaliczności, da wyprasek o grubości ścianek powyżej 3 mm zlecana jest zimna forma.
Ciśnienie wtrysku tworzywa

Zasadniczo, między 75 MPa 125 MPa (w zależności od materiału i projektu produktu)

Prędkość wtrysku

Wysoka (nieznacznie niższa w przypadku tworzyw wzmocnionych)

Kanały wlewowe i przewężki

Położenie przewężki jest istotne z powodu szybko następujących wymrożeń. Każdy typ przewężki może być stosowany; należy zapewnić aperturę co najmniej o grubości połowy grubości ścianki wypraski. Gdy stosowana jest forma z gorącymi kanałami, przewężki mogą być mniejsze, niż przy stosowaniu kanałów chłodzących. Przy używaniu okrągłych, zwężających się przewężek, minimalna zalecana średnica wynosi 0.75 mm.

Właściwości chemiczne i fizyczne

Poliamidy zawierają grupy amidowe (CONH) dołączone do liniowych alifatycznych segmentów (opartych na grupach metylenowych). Ciągliwość, sztywność, krystaliczność i odporność cieplna poliamidów wynika z silnych oddziaływań między łańcuchami, wynikających z silnej polarności grup amidowych. Grupy CONH zawsze powodują dużą adsorpcję wilgoci.

Polimeryzacja kaprolaktamu prowadzi do otrzymania Nylonu 6. Właściwości fizyczne i chemiczne są takie, jak w przypadku poliamidu PA66. Temperatura topnienia jest niższa, niż dla poliamidu PA66, co powoduje szerszy zakres temperatur stosowanych podczas przetwórstwa. Udarność i odporność na działanie rozpuszczalników jest lepsza, niż w przypadku PA66 i wyższa jest również absorpcja wilgoci. Absorpcja wilgoci wpływa na wiele właściwości, które muszą być uwzględnione przy projektowaniu z użyciem takich tworzyw. W celu poprawy właściwości mechanicznych, do tworzywa dodawane są różne modyfikatory; włókno szklane jest jednym z najczęściej stosowanych modyfikatorów. Dodatek elastomerów, np. EPDM lub SBR zapewnia wzrost udarności.

W przypadku tworzyw nienapełnionych, skurcz wynosi 0.01 0.015 mm/mm [1 1.5%]. Dodatek włókna szklanego pozwala zredukować skurcz do możliwie najniższego poziomu 0.3% w kierunku przepływu. Wskaźnik ten powinien mieć wartość możliwie najwyższą i zbliżoną do 1% w kierunku poprzecznym do przepływu. Skurcz po procesie przetwórczym w dużej mierze zależy od stopnia krystaliczności i absorpcji wilgoci. Rzeczywisty skurcz zależy od projektu wypraski, grubości ścianek i warunków podczas przetwórstwa.