一種碳纖維複合PA6葉輪加工方法與流程

2023-08-01 19:56:16

本發明涉及注塑技術領域，尤其涉及一種碳纖維複合pa6葉輪加工方法。

背景技術：

《礦用碳纖維複合pa6葉輪加工工藝研究》一文主要研究了自製的礦用碳纖維複合尼龍6(pa6)葉輪材料加工工藝對葉輪製品的影響。複合材料加工工藝相比純pa6材料有一定區別，並且對製品的最終使用性能有著很大的直接作用，有必要對成型加工工藝進行研究。

該文章將自製的礦用碳纖維複合pa6材料注塑成型礦用葉輪製品，應用正交試驗法研究了成型過程中工藝條件的溫度、壓力、速度、時間對成型葉輪的外觀和翹曲變形量的影響，找到了相對更好的成型工藝條件。並對比分別在最高230℃和250℃溫度條件下的葉輪葉片拉伸斷裂力，結果表明在230℃成型的葉輪葉片拉伸斷裂力更大。

礦用葉輪的使用環境惡劣，會產生嚴重磨損，使用壽命短，成本高，需要改進。

技術實現要素：

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種碳纖維複合pa6葉輪加工方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種碳纖維複合pa6葉輪加工方法，步驟為：

（1）模具製作：磨具型腔的尺寸比設定葉輪的尺寸小0.05-0.1mm；

（2）按以下重量份混料，尼龍660-62、阻燃劑18-20、碳纖維20-21、偶聯劑-kh5501-1.5；

（3）將混合後的材料倒入注塑機上的料鬥式烘箱在90-95℃下，烘乾4-5小時，注塑成元件；

（4）將注塑成型的元件放在葉輪設定尺寸的模具空腔內，使得元件與模具壁之間形成0.05-0.1mm的間隙；

（5）按以下重量份混料，尼龍655-58、氮化硼納米片28-30、阻燃劑12-15、偶聯劑-kh5501-1.5，混合均勻後倒入注塑機上的料鬥式烘箱在90-95℃下，烘乾4-5小時，注塑進入所述間隙中，取出，冷卻，即得。

注塑前將注塑機提前升溫到設定溫度，並恆定30-40分鐘。

步驟（3）注塑機料筒溫度為240-250℃，注射壓力為78-82mpa，注射速度為45-55%，保壓壓力為75-80mpa，保壓時間為6-8s。

步驟（5）注塑機料筒溫度為255-265℃，注射壓力為65-71mpa，注射速度為52-57%，保壓壓力為78-83mpa，保壓時間為7-9s。

在步驟（3）完成後，將得到的元件進行熱處理，溫度為130-140℃，時間為1-1.5分鐘，同時施加超聲波。

本發明的優點是：本發明將葉輪設計成內外兩層，通過兩次注塑成型，形成統一的整體，強度高，不脫落，內部元件含有碳纖維的強度高，韌性好，作為骨架支撐，外部包覆層有氮化硼納米片，使得葉輪的耐磨性、耐熱性大大提高，延長了葉輪的使用壽命和安全係數。通過對內部元件進行熱處理同時施加超聲波，提高了碳纖維的均勻性，減少各向異性，提高了尺寸穩定性，使得葉輪的規格統一，成品率高。

具體實施方式

一種碳纖維複合pa6葉輪加工方法，步驟為：

（1）模具製作：磨具型腔的尺寸比設定葉輪的尺寸小0.07mm；

（2）按以下重量份混料，尼龍661、阻燃劑19、碳纖維21、偶聯劑-kh5501；

（3）將混合後的材料倒入注塑機上的料鬥式烘箱在93℃下，烘乾4小時，注塑成元件；

（4）將注塑成型的元件放在葉輪設定尺寸的模具空腔內，使得元件與模具壁之間形成0.07mm的間隙；

（5）按以下重量份混料，尼龍657、氮化硼納米片29、阻燃劑13、偶聯劑-kh5501，混合均勻後倒入注塑機上的料鬥式烘箱在93℃下，烘乾4小時，注塑進入所述間隙中，取出，冷卻，即得。

注塑前將注塑機提前升溫到設定溫度，並恆定35分鐘。

步驟（3）注塑機料筒溫度為245℃，注射壓力為80mpa，注射速度為45-55%，保壓壓力為77mpa，保壓時間為6s。

步驟（5）注塑機料筒溫度為258℃，注射壓力為68mpa，注射速度為55%，保壓壓力為80mpa，保壓時間為7s。

在步驟（3）完成後，將得到的元件進行熱處理，溫度為130℃，時間為1分鐘，同時施加超聲波。