尼龍改性料在海洋工程的應用及注意事項

2021-05-19 264

  尼龍改性料特殊的性能使其在汽車、電子電氣設備、機械結構、運動器材、紡織、船舶、海洋工程等方面得到廣泛應用。高端裝備制造和新材料是日前科創板企業倍計劃重點鼓勵推薦的五大行業之一,它主要包括:船舶、高端軌道交通、海洋工程、高端數控機床、機器人及新材料。今天我們就講講改性尼龍新材料和船舶、海洋工程的結合會帶來哪些變化?還有尼龍改性料需要注意什么呢?

  一、船舶海洋關系國計民生,經濟命脈

  以尼龍玻纖、碳纖等工程塑料在船舶上主要用作各種結構零部件和傳動零部件,它們均具有免維護、免潤滑、抗海水、化學品、耐腐蝕的特性并且堅固可靠。與傳統的鋼制材料相比工程塑料性能更強、自重更輕、價格更便宜。元件甚至可以在高溫和惡劣的環境下保持高性能運行,如軸承、螺旋槳、活塞環、齒輪、滑輪、手柄、罩殼等。

  二、螺旋槳

  船用螺旋槳主要采用玻璃纖維增強尼龍制造,可用于游艇、救生艇、拖輪等船舶上。玻璃纖維增強尼龍螺旋槳葉片為雙曲面,采用長度為8mm左右的高強度玻璃纖維、為提高材料的結晶性,在物料中通常加入百分之0.5-百分之1.0的成型劑,以提高機械強度、耐磨性、硬度和減少表面粗糙度,降低吸水性、翹曲變形。在成型后,制品應進行熱后處理,以減少內應力,提高結晶度,穩定結晶結構。改性尼龍螺旋槳耐磨性和耐腐蝕性好,生產工藝簡便,可節約大量的銅等有色金屬,質量輕,可提高船舶航速,其推力比鑄鐵大百分之20,成本僅為銅的1/5,但改性尼龍螺旋槳的耐熱性較低,僅為100℃,且易產生彈性變形。(雖然海水中并不存在超過100度的極端情況。)目前TPM3D等成熟SLS尼龍材料3D打印制造商的產品均能克服耐熱性不好的缺點。

  三、軸承

  船舶艉軸承,以前主要采用鐵梨木,鉑合金等材料,鐵梨木軸承用水潤滑,鉑合金艉軸承用油潤滑。它們制造工藝復雜,周期長,成本高。采用塑料艉軸承,可以有效地彌補上述艉軸承的不足,通常選用改性尼龍、ABS等工程塑料作為基材。還有船用輔機軸承,以前大都采用銅合金材料,用銅量大,使用中容易咬死或導致軸頸磨損。采用工程塑料軸承,不僅可以節省大量有色金屬,而且耐磨損性和潤滑性優良,運轉中噪聲小,即使工程塑料軸承燒壞,也不會影響軸頸。水泵軸承船用輔機水泵軸承原采用銅背澆鉛材料,制造工藝復雜,安裝也不方便,現采用改性尼龍材料,簡化了制造工藝,延長了使用壽命,另外,海談水泵的工作溫度不高,可以方便地采用水來冷卻潤滑,有利于工程塑料軸承的使用。水密門梢軸襯套水密門梢軸襯套原采用銅合金材料,制造時需將銅棒經多道機械加工工序,現采用尼龍6等制得,提高了生產效率,并節約了有色金屬。舵軸承包括舵桿上下軸承和舵托止推軸承,均可采用尼龍材料。舵的轉動速度較慢,載荷也不是很大,采用尼龍就可以取得很好效果。

  四、齒輪

  在船舶上使用的塑料齒輪可由多種工程塑料制造,目前主要有尼龍6、尼龍12、尼龍66、玻璃纖維增強尼龍、聚碳酸酯、ABS、等。它們具有較高的剛性和疲勞強度,耐磨性和耐熱性好,摩擦因數低,成型簡便,因此得到了廣泛應用。

  五、罩殼

  在船舶上使用的塑料罩殼,通常均用各種增強工程塑料,如玻璃纖維增強尼龍6、玻璃纖維增強尼龍66、玻璃纖維增強聚甲醛等制成。以代替各種鋼板、鑄鐵、鋁合金等金屬材料,其特點是質量輕、耐腐蝕性好,生產效率高。

  其中尼龍改性需要注意什么呢?

工程塑料廠家

  一、料筒溫度設定:因尼龍是結晶型聚合物,所以熔點明顯,尼龍類樹脂在注塑時所選擇的料筒溫度同樹脂本身的性能、設備、制品的形狀因素有關。過高的料溫易使膠件出現色變、質脆及銀絲,而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿。一般 PA6 的熔體溫度較低為二百二十℃,PA66 為二百五十℃。由于尼龍的熱穩定性較差,所以不宜高溫長時間在料筒中停留,以免引起物料變色發黃,同時由于尼龍的流動性較好,溫度超過其熔點后就流動迅速。

  二、模具溫度的設定:因尼龍是結晶型聚合物,所以熔點明顯,尼龍類樹脂在注塑時所選擇的料筒溫度同樹脂本身的性能、設備、制品的形狀因素有關。過高的料溫易使膠件出現色變、質脆及銀絲,而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿。一般 PA6 的熔體溫度較低為二百二十℃,PA66 為二百五十℃。由于尼龍的熱穩定性較差,所以不宜高溫長時間在料筒中停留,以免引起物料變色發黃,同時由于尼龍的流動性較好,溫度超過其熔點后就流動迅速。

  三、制品的壁厚:尼龍的流長比為一百五十至兩百之間,尼龍的制品壁厚不低于零點八mm,一般在一至三點二mm之間選擇,而且制品的收縮與制品的壁厚有關,壁厚越厚收縮越大。

  四、排氣:尼龍樹脂的溢邊值為零點零三mm左右,所以排氣孔槽應控制在零點零二五以下。

  五、玻纖填充量范圍:尼龍的成型過程中,降低模具溫度、加大注射壓力、降低料溫都會在一定程度上減小尼龍的收縮率,使制品內應力加大易變形。例如PA66收縮率在百分之一點五到百分之二之間,PA6的收縮率在百分之一到百分之一點五之間,在加入玻璃纖維添加劑后可以使收縮率降低到百分之零點三左右。

  文章源自:工程塑料廠家                                      http://www.whopperinvestments.com/


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