تقاضای PA66، PBT و PPS با برق رسانی در حال افزایش است: معنی آن برای قالب های تزریقی

برقی شدن بیشتر از پیشرانه های خودرو در حال تغییر است. کانکتورهای ولتاژ بالا، شین‌ها، اجزای باتری، تجهیزات شارژ، سیستم‌های الکتریکی صنعتی و الکترونیک قدرت، همگی به پلاستیک‌هایی نیاز دارند که بتوانند عایق الکتریکی، پایداری ابعادی، استحکام مکانیکی و مقاومت حرارتی را با هم ترکیب کنند.

این در حال گسترش فرصت ها برای ترموپلاستیک های مهندسی مانند PA66، PBT و PPS است. با این حال، برای قالب‌های تزریقی، تغییر از یک رزین معمولی به یک درجه شیشه‌ای پر شده، مقاوم در برابر شعله یا درجه حرارت بالا، به ندرت یک جایگزین ساده است. خشک کردن، دمای قالب، دریچه، هواکش، فولاد ابزار، جبران انقباض و کنترل فرآیند ممکن است نیاز به تغییر داشته باشند.

PA66 در مقابل PBT در مقابل PPS: عملکرد حرارتی، مکانیکی و الکتریکی

هیچ برنده جهانی در بین PA66، PBT و PPS وجود ندارد. محفظه کانکتوری که در معرض گرما و رطوبت قرار دارد ممکن است به مواد متفاوتی از اجزای عایق موتور یا محفظه سنسور مهر و موم شده نیاز داشته باشد. بنابراین مقایسه مفید صرفاً پلیمر در مقابل پلیمر نیست، بلکه مورد نیاز برنامه در مقابل درجه مواد واجد شرایط .

PA66 در جایی که استحکام مکانیکی بالا، مقاومت در برابر ضربه و کارایی هزینه اهمیت دارد، جذاب باقی می‌ماند، اما جذب رطوبت آن باید در زمانی که ابعاد محکم یا خواص الکتریکی حیاتی است در نظر گرفته شود. PBT به طور قابل توجهی رطوبت کمتری را جذب می کند و ابعاد پایداری را ارائه می دهد و در اتصالات، سوئیچ ها و محفظه های الکتریکی رایج است. PPS بیشتر به سمت محیط های حرارتی و شیمیایی خواستار حرکت می کند که در آن پایداری ابعادی طولانی مدت هزینه های بالاتر مواد و پردازش آن را توجیه می کند.

الیاف شیشه این مقایسه را به طور اساسی تغییر می دهد. حرکت از رزین پر نشده به GF30، GF40 یا GF50 می‌تواند سفتی و مقاومت حرارتی را افزایش دهد، اما همچنین باعث افزایش انقباض ناهمسانگرد، سایش ساینده و حساسیت به جهت الیاف می‌شود. بسته های مقاوم در برابر شعله می توانند جریان، تشکیل رسوب و رفتار مکانیکی را بیشتر تغییر دهند.

برای قطعات فشار قوی، مهندسان نیز باید بررسی کنند CTI، قدرت دی الکتریک، مقاومت حجمی، تهویه رطوبت، طبقه بندی UL 94 و خواص حرارتی طولانی مدت برای درجه تجاری دقیق به جای تکیه بر نام خانوادگی پلیمر به تنهایی.

پردازش PA66، PBT و PPS: خشک کردن، دمای قالب، تاب خوردگی و سایش ابزار

اولین چالش تولید، کنترل رطوبت است. PA66 و PBT باید به صورت خشک پردازش شوند و خشک کردن ضعیف می تواند باعث هیدرولیز، ویسکوزیته ناسازگار، نقص سطح و از دست دادن خواص مکانیکی شود. PPS رطوبت بسیار کمتری را جذب می‌کند، اما نگهداری و خشک کردن مناسب مواد همچنان مهم است زمانی که گلوله‌ها یا دوباره آسیاب‌ها در معرض شرایط مغازه قرار می‌گیرند.

این ارقام فقط محدوده های شروع هستند. ورق های پردازش برای درجه رزین انتخابی باید تنظیمات نهایی دستگاه را کنترل کنند.

هنگامی که قطعات پیچ و تاب می شوند

با بررسی اینکه آیا مشکل از جهت گیری فیبر پیروی می کند یا خیر، شروع کنید. ضخامت ناهموار دیوار، دروازه نامتقارن و خنک کننده نامتعادل اغلب تفاوت های ابعادی بزرگتری در مواد پر شده با شیشه نسبت به پلاستیک های پر نشده ایجاد می کند. قبل از افزایش فشار نگهداری، موقعیت دروازه، تعادل خنک کننده و الگوی پر شدن حفره را بررسی کنید.

هنگامی که عکس های کوتاه یا علائم سوختگی ظاهر می شوند

خشک شدن، دمای ذوب، تهویه و سرعت تزریق را به عنوان یک سیستم بررسی کنید. افزایش دمای مذاب به تنهایی می تواند خطر تخریب را افزایش دهد. اجزای برق‌رسانی اغلب شامل دیواره‌های نازک، دنده‌ها و مسیرهای جریان طولانی هستند که باعث می‌شود هواگیری مناسب و پر کردن با سرعت بالا کنترل‌شده از اهمیت ویژه‌ای برخوردار باشد.

وقتی سایش ابزار افزایش می یابد

بارگیری الیاف شیشه بالا ساینده است. دروازه‌ها، دونده‌ها، خاموش‌کننده‌ها، هسته‌ها و مناطقی که در معرض سرعت جریان محلی بالا هستند، شایسته توجه ویژه هستند. فولادهای ابزار سخت شده، درج‌های دروازه قابل تعویض و پوشش‌های مناسب ممکن است هزینه اولیه قالب را افزایش دهند، اما باعث کاهش رانش ابعادی و نگهداری در طول یک برنامه طولانی مدت تولید می‌شوند.

برای PPS، تفاوت تجهیزات می تواند حتی مهم تر باشد. دمای مذاب و قالب بالاتر ممکن است به بخاری‌های مناسب، کنترل‌کننده‌های دمای روغن، مهر و موم‌ها، مواد پیچ/شکه و اجزای گرمکن نیاز داشته باشد. این باید در طول نقل قول ابزار بررسی شود تا اینکه در اولین آزمایش تولید کشف شود.

DFM برای قطعات ولتاژ بالا: تحمل پذیر، اشتعال پذیری، خزش، پاکسازی و EMC

انتخاب مواد نمی تواند طراحی اجزای ضعیف را جبران کند. قطعات قالب‌گیری شده با ولتاژ بالا باید به طور همزمان برای قالب‌گیری، هندسه عایق و الزامات مونتاژ بررسی شوند.

EMC همچنین نیاز به تفسیر دقیق دارد. محفظه‌های PA66، PBT و PPS معمولاً عایق‌های الکتریکی هستند تا سپرهای EMI. در مواردی که محافظ مورد نیاز است، طرح ممکن است ترکیبات رسانا، درج‌های فلزی، سپرهای مهر شده، پوشش‌های رسانا یا رابط‌های زمینی مشخص را در خود جای دهد. سپس قالب باید محل درج، نواحی تماس در معرض و جریان مواد در اطراف آن ویژگی ها را کنترل کند.

زنجیره تامین، قیمت گذاری رزین و صلاحیت مواد جایگزین

از آنجایی که برق‌رسانی استفاده از پلاستیک‌های مهندسی تخصصی را افزایش می‌دهد، تیم‌های تدارکات باید ریسک را در این زمینه مدیریت کنند. سطح درجه ، نه تنها در سطح خانواده پلیمری. دو ماده PA66 GF30 ممکن است دارای سیستم های مقاوم در برابر شعله، مقادیر CTI، مقاومت در برابر هیدرولیز، رفتار جریان و انقباض باشند.

یک استراتژی منبع یابی عملی می تواند توافق نامه های تامین طولانی مدت برای مواد حیاتی را با درجه های ثانویه تایید شده و تامین کنندگان منطقه ای ترکیب کند. کنترل‌های مفید خرید شامل زمان‌های تحویل توافق شده، اهداف ایمنی، فرمول‌های قیمت‌گذاری دوره‌ای و دید در محل تولید تامین‌کننده است.

تغییر رزین بدون این فرآیند می‌تواند هزینه‌های پنهانی را ایجاد کند که بسیار بیشتر از تفاوت قیمت مواد است، از جمله تاب‌خوردگی جدید، فلاش، کاهش استحکام خط جوش، تغییر نگه‌داشتن درج یا گواهی ناموفق.

Regrind، پایداری و بازگشت سرمایه (ROI) تغییرات تجهیزات

Regrind نیز باید به عنوان یک متغیر مهندسی در نظر گرفته شود. ریگرند داخلی ممکن است از نظر فنی برای برخی کاربردها قابل قبول باشد، اما درصد جهانی مناسب برای قطعات الکتریکی PA66، PBT یا PPS وجود ندارد.

تاریخچه حرارت می تواند بر ویسکوزیته، طول الیاف، رنگ، رفتار ابعادی و خواص مکانیکی تأثیر بگذارد. بنابراین، قطعات الکتریکی حیاتی یا تایید شده ممکن است به مواد اولیه یا محدودیت‌های کاملاً کنترل‌شده سنگ‌زنی نیاز داشته باشند. هر استراتژی محتوای بازیافتی باید در برابر همان الزامات عملکردی مانند رزین بکر تأیید شود.

ارتقاء تجهیزات نیز باید به همین ترتیب ارزیابی شود. قالب‌سازی را در نظر بگیرید که از اجزای معمولی PA66 به قطعات الکتریکی PPS حرکت می‌کند. این پروژه ممکن است به کنترل کننده دمای قالب با دمای بالا، تغییر در بخاری ها، اجزای پیچ مقاوم در برابر سایش یا ابزار ارتقا یافته نیاز داشته باشد.

اگر هزینه ارتقا 60000 دلار باشد و برنامه جدید 30000 دلار کمک سالانه اضافی پس از هزینه های مواد، انرژی، نگهداری و ضایعات تولید کند، بازپرداخت ساده آن تقریباً دو سال است. یک محاسبه کامل همچنین باید شامل زمان چرخه، نگهداری قالب مورد انتظار، کاهش ضایعات، مصرف انرژی و ظرفیت موجود دستگاه باشد.

در برخی از کاربردها، مواد گران‌تر همچنان می‌تواند هزینه کل قطعه پایین‌تری را ایجاد کند، اگر دیوارهای نازک‌تر، یکپارچه‌سازی قطعات، عملیات مونتاژ کمتر یا قابلیت اطمینان طولانی‌مدت بهتر را ممکن کند.

منظور از برق رسانی برای قالب های تزریقی

تغییر به سمت وسایل نقلیه برقی، سیستم‌های شارژ، الکترونیک قدرت و تجهیزات الکتریکی صنعتی فرصتی را برای قالب‌گیرانی ایجاد می‌کند که قادر به پردازش ترموپلاستیک‌های مهندسی سخت‌تر هستند. همچنین مانع فنی برای ورود را افزایش می دهد.

برنامه های موفق PA66، PBT و PPS نیاز به هماهنگی بین انتخاب مواد، قطعه DFM، مهندسی قالب و توسعه فرآیند دارد. طراحی گیت، تهویه هوا، خنک‌سازی، انتخاب فولاد، موقعیت درج و جبران انقباض باید بر اساس درجه واقعی رزین تصمیم‌گیری شود نه اینکه پس از ساخت قالب اضافه شود.

سوالات متداول