树脂数据
PA12-GF
Poliamida 12 + Fibra de Vidrio
PA12-GF·聚酰胺·半结晶
PA12-GF(PA12+玻璃纤维)是将"柔性PA12"转变为高性能结构材料的增强变体。 与PA12相同的化学基础(低吸湿率、对碳氢化合物和水解的卓越耐受性),但含有15–50%短玻璃纤维,使刚性提高3倍,将HDT提升至160–180°C,将收缩率降至0.3–0.6%,并允许在发动机舱内结构零件中替代金属。您可以通过以下品牌识别它:Vestamid LC-GF / L1833(Evonik,23–30% GF,燃料连接器的关键规格)、Grilamid LV-3H(EMS-Grivory PA12-GF30)、Grilamid LV-5H(50% GF)。
应用#1:燃料和制动管路的汽车快速连接接头,其中材料需要刚性以发出机械"咔嗒"声+对燃料的化学耐受性+尺寸稳定性以在10年使用期内保持气密密封。在这里我们汇编了PDS的参考范围,再加上车间反复出现的问题:何时PA12-GF vs 纯PA12有意义、vs PA66-GF、纤维长度和取向、HSHT/UV等级,以及如何处理柔韧性的损失。
在评论中分享您的经验——范围因制造商和负载水平而异,集体讨论才是车间脱困之道。
这些数据表中显示的范围由 MVPS 团队根据各种参数表和文献整理而成,涵盖了每种材料类型的下限和上限。
在制定注塑工艺时,必须仔细核对这些信息。最终范围和加工公差由负责工程师承担责任。
不建议使用这些范围来制定特定的工艺公差。MVPS 始终建议索取并参考供应商的数据表。
一般性能
| 化学结构 | 半结晶 |
| 比重(密度) | 1.23:1 |
| 长径比 (L/D) | 18 – 22 |
| 压缩比 | 2 – 2.5 |
| 锁模力系数 | 6.18 – 7.72kN/cm² |
| 热扩散率 | 0.1355mm²/s |
| 最大剪切速率 | 60,0001/s |
| 收缩率 | 0.7 – 2% |
| 回料 | 15% |
| 热变形温度 (HDT) @ 1.82 MPa | 152°C |
| 玻璃化转变温度 (Tg) @ 10°C/min | 35°C |
| 维卡软化点 @ 50N | 165°C |
干燥
| 干燥温度 | 71 – 82°C |
| 干燥时间 | 3 – 6h |
| 建议含水率 | 0.2% |
| 建议干燥机类型 | 除湿 |
| 露点 | -40°C |
温度
| 熔体温度 (Melt) | 227 – 238°C |
| 喷嘴 | 227 – 238°C |
| 前段 | 227 – 238°C |
| 中段 | 221 – 232°C |
| 后段 | 216 – 227°C |
| 脱模 | 88 – 93°C |
| 模具(冷却) | 71 – 82°C |
| 进料喉部 | 10 – 49°C |
工艺参数
| 背压 | 3.4 – 6.9bar |
| 螺杆转速 | 40 – 70RPM |
| 注射速度 | 中–高 |
| 料筒占用率 | 20 – 70% |
| 注射压力 | 300 – 2,000Pbar |
| 保压压力 | 75 – 1,600Pbar |
| 缓冲垫 | 6.4 – 12.7mm |
模具
| 流道直径 | 3.05 – 6.1mm |
| 浇口直径 | 0.76 – 1.52mm |
| 浇口面积 | 0.46 – 1.82mm² |
| 壁厚 | 0.76 – 3.81mm |
排气
| 深度 (Vent Depth) | 0.0305 – 0.0508mm |
| 长度 (Vent Land) | 0.762 – 1.52mm |
| 宽度 (Vent / Clearance) | 6.1 – 12.7mm |
| 释压槽 (Relief Channel) | 0.2032 – 0.4064mm |
常见问题
PA12-GF是PA12基料(尼龙12,聚月桂内酰胺)含有分散在聚合物基质中的短玻璃纤维(加工后长度0.2–0.5 mm),通常按重量计算为15%、30%或50%。纯PA12是柔韧的,HDT低(约50°C)——添加GF后将其转变为刚硬、尺寸稳定的材料,HDT为160–180°C。增强的目的:保持PA12的化学优点(低吸湿率、燃料耐受性),同时增加结构机械性能。
刚性+300%(模量1.6 GPa → 6–7 GPa)。拉伸强度+150%(50 MPa → 120–130 MPa)。HDT从50°C到165°C。收缩率从1.5–2%降至0.3–0.6%。湿度下的尺寸稳定性显著改善(纤维不吸水,降低吸湿基质百分比)。缺点:几乎完全失去柔韧性(变脆),冲击减少60–70%,对螺杆和顶针的磨损(需要硬化钢或双金属),如果模具不热,表面会有可见纤维。
顶级:用于燃料和制动管路的汽车快速连接接头(Vestamid L1833 23% GF和LC-GF专为此设计)。气动接头(工业和汽车)——结合刚性以发出咔嗒声+对气动油的耐受性。看到燃料/油的结构性发动机舱内支架(PA66-GF更快降解)。燃料和油过滤器外壳。SCR尿素/AdBlue系统组件。发动机舱内具有高CTI的电气外壳。滑雪板、运动绑定(Vestamid已主导数十年)。自行车零件(踏板夹、车架嵌件)。
PA66-GF胜在:温度(HDT 245°C vs PA12-GF的165°C)、绝对刚性、成本(便宜约40–60%)、巨大可用性。PA12-GF胜在:湿度/循环温度下的尺寸稳定性(PA66吸收约2.5%,PA12约0.5%)、碳氢化合物化学耐受性、与燃料接触的使用寿命、低温冲击(–40°C——PA66变脆)。经验法则:浸入燃料/油中具有关键长期密封的连接器→PA12-GF(值得溢价)。没有流体接触的结构性发动机舱内外壳→PA66-GF(成本+温度值得)。对于EV电池热管理,根据规范两者并存。
短纤维(SGF):注塑后最终长度0.2–0.5 mm(纤维在加工过程中断裂)。这是标准的PA12-GF30等级——适用于连接器、接头、小零件。长纤维(LGF):含10–25 mm长纤维的颗粒,在加工过程中保留>5–10 mm。改善冲击+40%、抗疲劳性,更好地通过零件传导负载。成本比SGF高+20–30%。LGF应用:踏板支架、结构性座椅、前模块,在需要替代金属而不牺牲韧性的地方。LGF加工需要特殊的低剪切螺杆和宽浇口以避免纤维断裂。
PDS标注80–100°C(高于纯PA12)。冷(60–70°C)=结晶不良的零件+表面差且有可见纤维(glass on surface)。热(90–110°C)=完全结晶、更好实现的HDT、纤维被聚合物层包裹→更好的光泽,更少的表面划伤。对于装饰性连接器(特别是可见的汽车零件):最低95°C。对于内部功能零件:80–90°C就够了。请记住:PA12结晶比PA6慢——不要过分缩短循环。
收缩率在流动方向为0.3–0.6%,垂直方向为0.8–1.2%(GF减少其对齐方向的收缩但不减少垂直方向)。这种各向异性(约3倍差异)会在大型平板零件中导致翘曲。解决方案:(1) 多个平衡浇口实现对称径向流动,(2) 均匀壁厚,(3) 圆形零件的中央浇口,(4) 考虑PA12 + GF + MF(矿物填料)或GF + GB(玻璃珠)——组合减少各向异性,因为球体不会取向。对于圆柱形快速接头连接器,中央圆盘或锥形浇口是标准。
GF是磨蚀性的——标准螺杆和料筒在PA12-GF中比纯PA12寿命短得多(在某些情况下寿命短50%)。解决方案:(1) 双金属螺杆(Xaloy 800/801或等效)——寿命加倍,(2) 带硬化止回环的止回阀,(3) 经过DLC处理或深度氮化的顶针,(4) 更大的浇口直径以减少剪切(纤维断裂较少),(5) 模具钢:H13硬化至至少50–54 HRC,关键区域(浇口、细芯)最好使用PM(粉末冶金)。对于大批量生产(1M+件),投资于P20或S136硬化钢+PVD涂层。
是的,略微更严格。PA12-GF具有相同的基础化学性质(吸湿性低),但未经处理的玻璃纤维可能吸收表面水分,填料的sizing(硅烷偶联剂)可能水解。建议:80°C下除湿机4–6小时(vs 纯PA12的3–6小时),露点≤–30°C,目标≤0.08%湿度。在热带气候下,始终6+小时。PA12-GF回料每次都需要完全重新干燥。一旦干燥,保存在密封袋中直至使用,或使用机器集成干燥机。
无保护时不耐受——PA12聚合物相在UV下6–12个月内黄变并变脆,就像任何尼龙一样。玻璃纤维不保护,因为它是分散的,不在表面。对于户外使用,您需要UV稳定化等级(HALS+抗氧化剂)或炭黑(约2%)。用于燃料接头的PA12-GF等级不需要UV稳定化,因为它们生活在没有阳光直射的发动机舱内。用于天线、汽车外后视镜、户外运动设备的等级→始终UV稳定化。一些高端等级结合UV+热稳定化(HSHT),用于排气附近的发动机舱内使用。