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      尼龍改性料在海洋工程的應用及注意事項

      發(fā)布于2023-11-03 09:57:20 點擊:0

      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(jīng)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(tǒng)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(huán)境下保持高性能運行,如軸承、螺旋槳、活塞環(huán)、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0.5%-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(nèi)應力,提高結晶度,穩(wěn)定結晶結構。改性尼龍螺旋槳耐磨性和耐腐蝕性好,生產(chǎn)工藝簡便,可節(jié)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(chǎn)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(chǎn)品均能克服耐熱性不好的缺點。

       

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      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(jié)省大量有色金屬,而且耐磨損性和潤滑性優(yōu)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(xiàn)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(jīng)多道機械加工工序,現(xiàn)采用尼龍6等制得,提高了生產(chǎn)效率,并節(jié)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(shù)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(chǎn)效率高。

       

      其中尼龍改性需要注意什么呢?

      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(xiàn)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 的熔體溫度最低為二百二十℃,PA66 為二百五十℃。由于尼龍的熱穩(wěn)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(fā)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(xiàn)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 的熔體溫度最低為二百二十℃,PA66 為二百五十℃。由于尼龍的熱穩(wěn)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(fā)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(nèi)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。


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