1、第 51 卷，第 6 期2023 年 6 月工程塑料应用Vol.51，No.6Jun.2023ENGINEERING PLASTICS APPLICATIONPA66注塑件组装过程开裂的分析及措施段凯歌，陈章成，王朝，朱辉，泮豪，郑拾玉，郭献级(浙江曼瑞德舒适系统有限公司，浙江温州 325000)摘要：尼龙66(PA66)注塑件在冬季组装过程中容易出现开裂现象，影响产品外观质量，分别从注塑前原料的预处理、注塑工艺参数控制(包括料筒温度、喷嘴温度、模具温度、注射压力、保压时间)和注塑后的调湿工艺这几个方面对出现的开裂原因进行了分析。结果表明，注塑件的预处理和注塑工艺满足要求，但缺少注塑后的调湿工
2、艺，冬季组装过程易开裂是由于注塑件注塑后的含水率极低，冬季外界环境湿度较小，注塑件在短时间不能吸收到足够的水分，相应的抗冲击能力较差，无法承受组装过程的冲击力而出现开裂现象。针对这一问题，采用了两种不同的调湿工艺(水煮处理和恒温恒湿处理)对质量分数20%玻璃纤维增强PA66(PA66/20%GF)材料进行处理，分别研究了这两种工艺对PA66/20%GF材料吸水率及弯曲性能和简支梁冲击性能的影响。结果表明，恒温恒湿处理的材料吸水率较低，故弯曲性能稍有降低、冲击性能稍有提升；水煮工艺能大幅度提升材料吸水率，材料的缺口冲击强度因此得到大幅度提升，但弯曲性能下降比较明显。两种工艺均能解决注塑件开裂问题
3、，恒温恒湿工艺耗费时间较长，可应用于需要保留较高弯曲性能的场合，而水煮工艺可大幅缩短调湿时间(95，0.5 h)，适合对抗冲击要求较高的场合。关键词：尼龙66注塑件；开裂；吸水率；弯曲性能；简支梁冲击性能中图分类号：TQ171 文献标识码：A 文章编号：1001-3539（2023）06-0080-05Analysis and Measures for Cracking of PA66 Injection Molded Parts in Assembly Process Duan Kaige，Chen Zhangcheng，Wang Chao，Zhu Hui，Pan Hao，Zheng Shi
4、yu，Guo Xianji(Zhejiang Menred Comfort System Co.，Ltd.，Wenzhou 325000，China)Abstract：In winter，nylon 66(PA66)injection molded parts are prone to cracking in assembly process，which affects the appearance quality of the product.The reasons for the cracking were analyzed from the aspects of pre-treatmen
5、t of raw materials before injection molding，controlling of injection molding process parameters(including barrel temperature，nozzle temperature，mould temperature，injection pressure and holding time)and humidity controlling process after injection molding.The results show that the pre-treatment and i
6、njection molding process of the injection molded parts meet the requirements，but there is a lack of humidity controlling process after injection molding.The injection molded parts are prone to cracking during the winter assembly process due to the extremely low water content after injection molding.
7、The humidity of the external environment is low in winter，so the injection molded parts cannot absorb enough water in a short period of time，resulting in poor impact resistance，and cannot withstand the impact force of the assembly process，leading to cracking.In response to this problem，two different
8、 humidity controlling processes were used to treat 20 wt%glass fiber reinforced PA66(PA66/20%GF)material，including boiling treatment and constant temperature and humidity treatment.The effects of the two humidity controlling processes on the water absorption，bending and Charpy impact properties of P
9、A66/20%GF material were studied.The results indicate that the material treated by constant temperature and humidity process has low water absorption，resulting in a slight decrease in bending property and a slight improvement in impact resistance.The boiling process can significantly improve the wate
10、r absorption，so enhance the impact resistance and significantly decrease the bending property.The two processes can solve the cracking problem of the injection molded parts.Constant temperature and humidity process takes a long time and can be used for occasions needing to retain higher bending prop
11、erty.However，the boiling process can greatly shorten the humidity controlling time(0.5 h at 95)and is suitable for occasions with high impact resistance requirements.Keywords：nylon 66 injection molded parts；cracking；water absorption；bending property；Charpy impact propertydoi:10.3969/j.issn.1001-3539
12、.2023.06.013通信作者：段凯歌，硕士，主要研究方向为高分子材料收稿日期：2023-03-23引用格式：段凯歌，陈章成，王朝，等.PA66注塑件组装过程开裂的分析及措施J.工程塑料应用，2023，51(6)：8084.Duan Kaige，Chen Zhangcheng，Wang Chao，et al.Analysis and measures for cracking of PA66 injection molded parts in assembly processJ.Engineering Plastics Application，2023，51(6)：8084.80段凯歌，等：
13、PA66注塑件组装过程开裂的分析及措施尼龙66(PA66)由己二酸和己二胺缩聚而成，是一种优良的工程塑料1-4，其综合性能优良，具有强度高、硬度大、刚性好、抗冲击性好、抗蠕变性能好、模量高以及耐腐蚀、耐油、耐热、耐磨和自润滑等优点5-8，而且原料易得，成本低，因此广泛应用于服装、装饰、工业工程等领域9-13。为了进一步提高PA66产品的强度，通常在PA66材料中添加玻璃纤维(玻纤)进行改性14-16，在提高材料强度的同时还可以减小其收缩率。玻纤含量的添加可以根据客户需要进行调整，常见的玻纤添加量有 20%，30%，40%，50%等(均为质量分数)。目前，PA66在车辆上的应用已占到63%左右，
14、在电子电气方面和办公自动化设备上的应用占比达到22%，在机械、光学方面的应用占到5%，因此，PA66复合材料的市场销售增长很快。近年来，随着汽车、电器、通讯、电子、机械等产业的迅速发展，对PA66产品注塑工艺的要求越来越严苛，工艺控制不好则会使产品表面容易出现裂纹、气孔和银纹等现象。笔者在组装一款质量分数20%玻纤增强PA66(PA66/20%GF)注塑件时发现，注塑件注塑后的表面无异常，但在组装过程中受到外力出现了开裂现象，如图1所示。注塑件开裂不仅会影响产品外观，更重要的是会降低使用寿命，严重的可能造成质量事故，因此必须要找到开裂产生的原因，才能采取有效措施加以消除。1 PA66注塑工艺要
15、点及组装过程开裂原因分析1.1注塑前原料预处理的要点尼龙类材料对注塑工艺要求严格，注塑前需要进行原料的干燥。干燥处理时需选择合适的干燥的温度和时间：若干燥的温度过高，会引起原料氧化分解，干燥温度过低，除水效率较低；干燥的时间过长，会使原料发生氧化，颜色变黄，干燥时间过短又会达不到除湿的目的。原料的干燥可以采用鼓风干燥箱和真空干燥箱设备，其中采用鼓风干燥箱干燥PA66原料时的温度通常控制在80100，时间为812 h，以除去原料中的水分，使含水率控制在0.1%以下，避免在注塑过程中出现气泡现象，影响制品外观及力学性能。1.2注塑工艺参数控制要点注塑工艺参数主要分为温度、压力和时间，温度包括料筒温
16、度、喷嘴温度和模具温度等，注射压力和保压时间对注塑件的性能和外观有非常重要的影响，对这些工艺参数的控制要点现分述如下。由于PA66原料的热稳定性较差，料筒温度不易过高，一般略高于原料的熔融温度即可，但对于玻纤增强的PA66，温度须高于纯的原料，这样可以使原料更好的塑化，增加物料的流动性，保证产品表观质量和性能。通常料筒温度设置如下：喂料区270285 ，压 缩 区 280290 ，计 量 区 275285。喷嘴温度需要单独控制，即单独装设加热器，这也是尼龙类材料注塑过程中必须具备的条件之一。喷嘴温度应稍微低于料筒的后段温度，但是也不能过低，过低会导致物料在喷嘴中过早冷却而堵塞射孔，或者即使熔体能进入模腔也容易造成冷料的痕迹，故通常喷嘴的温度为260270。模具温度对制品质量影响很大，且尼龙材料是结晶性较高的材料，物料在模腔中冷却时会伴随着结晶并产生较大的收缩。模具温度较低时，产品的结晶度低、伸长率高、韧性较好；模具温度较高时，产品的结晶度会比较高，硬度变大，弹性模量增大，耐磨性较好，吸水率变低，但收缩率会稍有增大。模具温度的选择应该根据产品的形状和壁厚来确定，对于形状比较复杂且壁厚的产
