树脂数据
PA6
Poliamida 6 (Nylon)
PA6·聚酰胺·半结晶
尼龙6(PA6)是机械零件最通用的工程塑料:齿轮、轴承、衬套、紧固件以及任何运动、摩擦或承载的部件。 卓越的耐磨性、天然自润滑、优越的韧性和合理的成本使其成为零件需要经受数百万次循环而不破损时的默认材料——从汽车工业到家电,从技术纺织品到工业五金。
但它有一个致命弱点:从空气中吸收水分(饱和时高达2–3%),这会改变其性能和尺寸。湿气使其更坚韧但刚性较低;干燥不当会在注塑过程中通过水解灾难性地降解。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:如何干燥它、何时选择PA6 vs PA66、何时切换到POM、玻璃纤维(PA6-GF)的作用,以及为什么新齿轮要嘎吱响24小时直到适应。
在评论中分享您的经验——范围因制造商、等级(纯料、GF、润滑、FR)和环境湿度而异,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) | 1.13:1 |
| 长径比 (L/D) | 18 – 22:1 |
| 压缩比 | 2 – 2.5:1 |
| 锁模力系数 | 6.18 – 7.72kN/cm² |
| 热扩散率 | 0.151mm²/s |
| 最大剪切速率 | 60,0001/s |
| 收缩率 | 0.5 – 1.5% |
| 回料 | 30% |
| 热变形温度 (HDT) @ 1.82 MPa | 140°C |
| 玻璃化转变温度 (Tg) @ 10°C/min | 60°C |
| 维卡软化点 @ 50N | 180°C |
干燥
| 干燥温度 | 74 – 99°C |
| 干燥时间 | 6 – 16h |
| 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) | 232 – 288°C |
| 喷嘴 | 232 – 288°C |
| 前段 | 227 – 282°C |
| 中段 | 216 – 277°C |
| 后段 | 204 – 260°C |
| 脱模 | 96 – 102°C |
| 模具(冷却) | 79 – 91°C |
| 进料喉部 | 10 – 49°C |
工艺参数
| 背压 | 3.4 – 6.9bar |
| 螺杆转速 | 50 – 80RPM |
| 注射速度 | 低–中 |
| 料筒占用率 | 20 – 70% |
| 注射压力 | 750 – 1,250Pbar |
| 保压压力 | 188 – 1,000Pbar |
| 缓冲垫 | 3.2 – 6.4mm |
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 – 4.57mm |
排气
| 深度 (Vent Depth) | 0.0203 – 0.0406mm |
| 长度 (Vent Land) | 0.508 – 1.02mm |
| 宽度 (Vent / Clearance) | 3.05 – 10.2mm |
| 释压槽 (Relief Channel) | 0.127 – 0.254mm |
常见问题
PA6是一种半结晶工程热塑性塑料,通过己内酰胺(6碳环状单体)的开环聚合获得。结果:具有酰胺基(–CO–NH–)的线性链,这些基团在链间形成氢键——这些键是其韧性、耐磨性和……对水的亲和力的来源。密度约1.13 g/cm³(含30%玻璃纤维时为1.35)。
酰胺基会吸引水分子并与之结合。在50% RH平衡条件下吸收约3%;在100% RH时高达其重量的9–10%。湿气会使材料增塑:干燥的零件刚性脆,调湿后的零件韧性好。影响:(1) 每吸收1%水分零件尺寸增长约0.6%,(2) 从干燥到调湿后刚性下降30–50%,(3) 冲击性能显著上升。设计时要考虑调湿状态(与使用环境平衡),而不是刚成型的干燥状态。
在230–260°C的注塑温度下,吸收的水分(>0.2%)通过水解与聚合物链反应,将其断裂并降低分子量。结果:拉伸强度损失30%,冲击下降15–20%,银纹、气泡和脆性零件。始终使用除湿机:80°C下4–6小时,露点≤–30°C,目标水分≤0.2%。如果材料是ready to mold装在带干燥剂的密封袋中,并且刚开封使用,可以短班次跳过干燥;如果在车间开封>2小时,必须干燥。
PA66胜在:使用温度(HDT约255°C vs PA6的220°C)、刚性、持续负载下的抗蠕变性、更好的尺寸稳定性(吸湿少)、汽车发动机舱内应用。PA6胜在:冲击和韧性(特别是低温下)、加工更容易(熔点220°C vs 260°C)、更好的表面光洁度、成本(便宜约15–20%)。经验法则:高温下的齿轮和轴承→PA66。室温下受冲击的机械零件→PA6。技术纺织品(绳、织物)→几乎总是PA6。
取决于环境:POM胜在尺寸稳定性(吸水<0.2% vs PA6的3%)、精度、干运行(低速自润滑)、更广的化学耐受性。PA6胜在冲击、高负载下的耐磨性、更高的连续使用温度容差(90 vs 80°C)、成本。经验法则:如果齿轮在干燥环境中低速运行→POM。如果承受高负载、冲击或湿度变化→PA6(特别是PA6-GF)。亚毫米精度→POM。大型工业齿轮→PA6。
典型添加量:重量百分比15%、25%、30%、50%。每10% GF:刚性增加约30%,拉伸强度增加约40%,收缩率减少约25%(从1.5–2%降至0.3–0.8%),湿度下的尺寸稳定性更好。缺点:失去韧性,磨损螺杆螺纹(增加L/D并考虑双金属螺杆),如果模具温度不够高(>80°C)表面会有可见纤维。对于结构件(外壳、支架、托架)→30% GF是甜蜜点。对于精密齿轮→考虑GF+内部润滑剂(PTFE、MoS₂)。
典型收缩率1.5–2%(无填料),含30% GF时为0.3–0.8%。但有一个额外的过程:成型后,零件吸收环境湿气并在前48–72小时内尺寸增长0.5–1%,直到达到平衡。齿轮嘎吱响是因为它们从模具中出来时尺寸偏小(干燥状态),还没有适应最终环境。这就是为什么许多OEM要求预调湿:将零件浸入80°C水中2–4小时,或在50% RH下放置48小时后再测量/使用。
PDS标注无填料41–79°C,PA6-GF为80–100°C。更热(无填料70–80°C,含GF 90–100°C)=更高的结晶度(更刚硬,最终尺寸更稳定)、更好的表面、更好的细节再现。更冷=循环更短但零件结晶度不完整,将在使用中缓慢结晶(=尺寸随时间变化)。对于齿轮和精密零件:始终≥80°C。
PDS将25%定为最大值。每次再加工都会略微降解分子量并增加湿度敏感性。对于承载结构件(齿轮、托架),许多OEM限制为10%或禁止回料。回收PA6的诀窍:每次循环前都要重新干燥——回料在各工序之间比原生料更快地从环境空气中吸收水分。
默认情况下不耐——纯PA6在UV下几个月内就会黄变并失去韧性。对于户外使用,您需要带UV稳定剂的等级(HALS + UV抗氧化剂)或经典的PA6加炭黑,这是最耐UV的,但失去了颜色选项。对于发动机舱内应用(高温+可能的间接UV)→带热稳定的PA66-GF。对于花园工具或户外电气连接器→始终用黑色PA6。