Nowoczesna wtryskownia dla każdej branży

Od projektu do gotowego produktu

Tworzywa wzmacniane włóknem szklanym – PA6 GF30 i PP GF30 w przetwórstwie

Włókno szklane to materiał o niezwykłej wytrzymałości, który powstaje przez przetapianie szkła w wysokich temperaturach. Następnie formuje się go w cienkie, długie włókna. Jest lekki, odporny na korozję, a przy tym niezwykle wytrzymały. W wielu zastosowaniach przewyższa nawet stal pod względem wytrzymałości na rozciąganie. Właśnie dlatego często wzmacnia się nim tworzywa sztuczne, takie jak PA6 GF30 czy PP GF30, aby nadać im lepsze właściwości mechaniczne i zwiększyć ich odporność na obciążenia. Dowiedz się więcej na temat tych syntetyków oraz tego, co można z nich wykonać. 

Właściwości włókna szklanego – co sprawia, że jest tak wyjątkowe?

Tworzywa wzmacniane włóknem szklanym, takie jak PA6 GF30 i PP GF30, są idealne do produkcji elementów, które muszą być jednocześnie lekkie i wytrzymałe. Mogą to być na przykład części samochodowych, obudów urządzeń elektrycznych czy komponentów przemysłowych. Jest tak ze względu na ich specyficzne właściwości.

  • Wysoka wytrzymałość mechaniczna

Włókno szklane charakteryzuje się bardzo wysoką wytrzymałością na rozciąganie – wynosi ona często powyżej 2000 MPa, co jest porównywalne z wytrzymałością niektórych stopów metali. Dzięki temu tworzywa sztuczne, takie jak PA6 GF30 czy PP GF30, wzmacniane nim, zyskują znacznie lepsze właściwości mechaniczne, a to pozwala na ich wykorzystanie w wymagających konstrukcjach.

  • Odporność na korozję i chemikalia

Włókno szklane jest naturalnie odporne na działanie większości kwasów, soli i zasad. Wzmacniane nim tworzywa takie jak PP GF30 czy PA6 GF30 znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym i motoryzacyjnym. Nawet w agresywnym środowisku, takim jak komory silników samochodowych, zachowują one swoje właściwości przez długi czas.

  • Lekkość i sztywność

Mimo swojej wytrzymałości, włókno szklane jest bardzo lekkie – jego gęstość wynosi około 2,5 g/cm³. To znacznie mniej niż stal czy aluminium. Dzięki temu tworzywa wzmacniane włóknem szklanym, takie jak PA6 GF30 i PP GF30, łączą w sobie zalety niskiej masy i wysokiej wytrzymałości. 

Dlaczego wzmacnia się tworzywa włóknem szklanym?

Włókno szklane jest dodawane do tworzyw sztucznych w celu poprawy ich właściwości mechanicznych i termicznych. W praktyce oznacza to, że PA6 GF30 czy PP GF30 są bardziej odporne na odkształcenia, pęknięcia i uderzenia, a także lepiej radzą sobie w trudnych warunkach eksploatacyjnych. Co więcej, włókno szklane działa jak swoisty szkielet wewnątrz tworzywa, poprawiając jego sztywność i stabilność wymiarową.

Właściwości PA6 GF30 i PP GF30

Tworzywa sztuczne, takie jak PA6 GF30 i PP GF30, to jedne z najczęściej wykorzystywanych materiałów wzmacnianych włóknem szklanym w przetwórstwie tworzyw. Oznaczenia te mogą wydawać się skomplikowane, ale kryją w sobie istotne informacje na temat ich składu i właściwości, które decydują o ich szerokim zastosowaniu w przemyśle.

Czym jest PA6 GF30?

PA6 GF30 to skrót od Poliamid 6 (PA6) wzmocniony włóknem szklanym (GF) w 30%. Poliamid 6, znany również jako nylon, to jedno z najpopularniejszych tworzyw inżynieryjnych, które charakteryzuje się doskonałą wytrzymałością mechaniczną, wysoką odpornością na ścieranie oraz dobrą stabilnością termiczną. Dodanie 30% włókna szklanego sprawia, że materiał ten staje się jeszcze bardziej wytrzymały, sztywny i odporny na wysokie temperatury.

Wśród szczególnie cennych właściwości PA6 GF30 należy wymienić m.in.:

  • wysoką wytrzymałość mechaniczna (na rozciąganie rzędu 180-200 MPa);
  • odporność na wysokie temperatury (tworzywo to może pracować w temperaturach do 120-130°C, a krótkotrwale nawet do 200°C);
  • niską absorpcję wody (choć poliamid 6 jest naturalnie higroskopijny, włókno szklane zmniejsza jego tendencję do pochłaniania wilgoci).

Materiał ten jest powszechnie wykorzystywany do produkcji części samochodowych (np. obudowy pomp, koła zębate, elementy silników), komponentów maszyn przemysłowych, a także sprzętu AGD, gdzie wymagana jest wysoka wytrzymałość mechaniczna i odporność na temperaturę.

Czym jest PP GF30?

PP GF30 to Polipropylen (PP) wzmocniony włóknem szklanym (GF) w 30%. Polipropylen to jedno z najlżejszych tworzyw sztucznych, które charakteryzuje się doskonałą odpornością chemiczną, dobrą izolacją elektryczną i niską gęstością. Wzbogacenie go o 30% włókna szklanego poprawia jego wytrzymałość mechaniczną, sztywność i stabilność wymiarową. 

Tak wzmocniony syntetyk zyskuje właściwości, takie jak m.in.: 

  • lekkość i wysoka sztywność (niezbędna przy projektach wymagających zredukowania masy komponentów, np. w branży motoryzacyjnej czy lotniczej);
  • odporność chemiczna (na działanie wielu kwasów, zasad, soli i rozpuszczalników);
  • doskonała stabilność wymiarowa (dodatek włókna szklanego znacząco redukuje skurcz przetwórczy).

PP GF30 jest często wykorzystywany do produkcji elementów konstrukcyjnych, obudów urządzeń elektronicznych, części maszyn przemysłowych oraz komponentów instalacji hydraulicznych i pneumatycznych, gdzie wymagana jest odporność na działanie agresywnych substancji chemicznych.

Zastosowania tworzyw wzmacnianych w przemyśle

Tworzywa wzmacniane włóknem szklanym, takie jak PA6 GF30 i PP GF30, są niezwykle popularne w przemyśle ze względu na swoje wyjątkowe właściwości mechaniczne i termiczne. Tego typu wzbogacenie syntetyków pozwala na uzyskanie materiałów o dużej wytrzymałości, niskiej masie oraz wysokiej odporności na działanie czynników chemicznych i termicznych. 

Z dobrodziejstwa tych materiałów korzystają takie branże, jak m.in.:

  • motoryzacja – obudowy pomp, akumulatorów i silników, korpusy turbosprężarek, kolektory ssące, zbiorniki płynów technicznych;
  • przemysł elektryczny i elektroniczny – obudowy urządzeń i komponenty wysokiego napięcia, złącza i gniazda przemysłowe, osłony przewodów, elementy systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych;
  • przemysł chemiczny – rurociągi chemiczne i zawory, zbiorniki do przechowywania kwasów i zasad, elementy pomp chemicznych;
  • przemysł budowlany i infrastrukturalny – elementy rusztowań i wsporniki konstrukcyjne, obudowy narzędzi budowlanych.


Wybór pomiędzy PA6 GF30 a PP GF30 zależy głównie od wymagań aplikacji. Jeśli niezbędna jest odporność na wysokie temperatury i wysoka wytrzymałość mechaniczna, lepszym wyborem będzie pierwszy syntetyk. Z kolei PP GF30 sprawdzi się tam, gdzie priorytetem jest lekkość, odporność chemiczna i niższy koszt materiału.

Jak przebiega wtrysk tworzyw wzmacnianych?

Wtrysk tworzyw, takich jak PA6 GF30 i PP GF30, różni się nieco od klasycznego procesu ze względu na specyficzne właściwości tych materiałów. Włókno szklane, które jest dodawane do tych tworzyw w około 30%, wpływa na wszystkie etapy – od suszenia granulatu, przez wtrysk, aż po chłodzenie i wykańczanie wyprasek.

1. Przygotowanie granulatu

  • Suszenie materiału

Przed wtryskiem zarówno PA6 GF30, jak i PP GF30 wymagają dokładnego wysuszenia. Poliamid 6 (PA6) jest szczególnie higroskopijny, co oznacza, że chłonie wilgoć z powietrza, a to może prowadzić do wad powierzchniowych i osłabienia wytrzymałości mechanicznej gotowych wyprasek. Zwykle zaleca się suszenie PA6 GF30 w temperaturze 80-90°C przez co najmniej 4-6 godzin, aby poziom wilgotności spadł poniżej 0,2%.

W przypadku PP GF30, choć jest on mniej higroskopijny, również warto go suszyć, aby zapobiec powstawaniu pęcherzyków i wad wewnętrznych. Zwykle wystarcza 2-3 godziny w temperaturze około 60-80°C.

  • Dobór odpowiedniego granulatu

Włókno szklane zwiększa sztywność i wytrzymałość, ale może wpływać na płynność stopionego tworzywa. Dlatego niezbędne jest dobranie odpowiedniego składu granulatu, który zapewni równomierne rozłożenie włókien w matrycy. To ważne, jeśli zakład produkcyjny chce uzyskać jednolite właściwości mechaniczne gotowych wyrobów.

2. Wtrysk tworzywa – wypełnianie formy

  • Ustawienia maszyny wtryskowej

Proces wtrysku surowców wzmacnianych wymaga wyższych ciśnień i temperatur niż w przypadku czystych tworzyw sztucznych. Typowe zakresy temperatur to:

  1. PA6 GF30: 260-300°C (temperatura cylindra), 80-120°C (temperatura formy);
  2. PP GF30: 230-270°C (temperatura cylindra), 40-90°C (temperatura formy).

Wysoka temperatura jest niezbędna, aby zapewnić odpowiednią płynność tworzywa wzmocnionego włóknem szklanym, które charakteryzuje się wyższą lepkością w stanie stopionym.

  • Kontrola prędkości wtrysku

Zbyt szybki wtrysk może prowadzić do niepożądanych efektów, takich jak wyłamanie włókien szklanych, co obniża wytrzymałość mechaniczną gotowego wyrobu. Dlatego zaleca się stosowanie umiarkowanej prędkości wtrysku oraz wielostopniowego wypełniania formy wtryskowej. W ten sposób włókna rozłożą się równomiernie, a naprężenia wewnętrzne zostaną zredukowane. 

  • Zachowanie włókien podczas wtrysku

Podczas wtrysku włókna szklane mogą ulegać wygięciu, złamaniu lub nawet skróceniu. To zaś wpływa to na końcowe właściwości wyprasek. Włókna zwykle orientują się w kierunku przepływu tworzywa. W niektórych przypadkach może powodować to anizotropię właściwości mechanicznych, czyli różnice w wytrzymałości w różnych kierunkach wypraski.

3. Chłodzenie i krzepnięcie

  • Kontrola skurczu i naprężeń

Włókno szklane znacząco zmniejsza skurcz przetwórczy w porównaniu do czystych tworzyw. Cecha ta ułatwia produkcję precyzyjnych elementów. Jednak ze względu na różnice w rozszerzalności cieplnej między macierzą polimerową a włóknem, konieczne jest odpowiednie chłodzenie formy, aby uniknąć wewnętrznych naprężeń i pęknięć.

  • Czas chłodzenia

Zależy od grubości ścianek wypraski oraz gęstości włókien szklanych, ale zazwyczaj jest krótszy niż w przypadku czystych tworzyw. W niektórych przypadkach może to przyspieszyć cykl produkcyjny i obniżyć koszty.

4. Wyjmowanie wyprasek i wykańczanie

  • Zachowanie ostrożności przy wyjmowaniu

Gotowe elementy z PA6 GF30 i PP GF30 są bardziej sztywne, ale mniej elastyczne niż ich niewzmocnione odpowiedniki, co zwiększa ryzyko pęknięć podczas wyjmowania z formy.

  • Obróbka końcowa

Włókna szklane mogą powodować powstawanie ostrych krawędzi i wybrzuszeń na powierzchni wyprasek. Wymusza to często dodatkową obróbkę, np. gratowanie czy polerowanie, aby uzyskać pożądany wygląd i bezpieczeństwo użytkowania.

Aby zminimalizować ryzyko uszkodzeń włókien, warto stosować specjalne ślimaki i cylindry o niskiej ścieralności, a także unikać zbyt wysokich ciśnień wtrysku, które mogą prowadzić do skracania włókien i osłabienia struktury wyprasek.

W Good Molding pracujemy na najlepszych tworzywach sztucznych, włącznie z tymi wzmacnianymi włóknem szklanym. Sprawdź nasze portfolio realizacyjne, w którym znajdziesz szeroki wybór elementów i komponentów dla różnych branż. Wszystkie wyroby powstają w procesach nowoczesnej technologii wtrysku tworzyw sztucznych, która gwarantuje wysoką jakość i powtarzalność. 

INFORMACJA O PRYWATNOŚCI PLIKÓW COOKIES

Ta strona korzysta z plików cookie, aby poprawić wrażenia podczas przeglądania witryny. Część plików cookies, które są sklasyfikowane jako niezbędne, są przechowywane w przeglądarce, ponieważ są konieczne do działania podstawowych funkcji witryny.

Używamy również plików cookies stron trzecich, które pomagają nam analizować i zrozumieć, w jaki sposób korzystasz z tej witryny. Te pliki cookies będą przechowywane w przeglądarce tylko za Twoją zgodą. Możesz również z nich zrezygnować, ale rezygnacja z niektórych z tych plików może mieć wpływ na wygodę przeglądania.

Klikając „Przejdź do serwisu” udzielasz zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych dotyczących Twojej aktywności na naszej stronie. Dane są zbierane w celach zgodnych z naszą polityką prywatności oraz polityką cookies. Zgoda jest dobrowolna. Możesz jej odmówić lub ograniczyć jej zakres klikając w "Preferencje cookies".

W każdej chwili możesz modyfikować udzielone zgody w zakładce: informacje i regulaminy — zresetuj ustawienia cookies.

RODZAJE PLIKÓW COOKIES UŻYWANYCH NA NASZEJ STRONIE

Dane są zbierane w celach zgodnych z naszą polityką prywatności. Zgoda jest dobrowolna. Możesz jej odmówić lub ograniczyć jej zakres.

W każdej chwili możesz modyfikować udzielone zgody w zakładce: informacje i regulaminy — zresetuj ustawienia cookies.

Niezbędne

Przyczyniają się do użyteczności strony poprzez umożliwianie podstawowych funkcji takich jak nawigacja na stronie i dostęp do bezpiecznych obszarów strony internetowej. Strona internetowa nie może funkcjonować poprawnie bez tych ciasteczek.

Preferencyjne

Umożliwiają Serwisowi zapamiętanie informacji, które zmieniają wygląd lub funkcjonowanie Serwisu, np. preferowany język lub region w którym znajduje się Użytkownik.

Statystyczne

Pomagają zrozumieć, w jaki sposób różni Użytkownicy Serwisu zachowują się na stronie, gromadząc i zgłaszając anonimowe informacje.

Marketingowe

Marketingowe pliki cookie stosowane są w celu śledzenia użytkowników na stronach internetowych. Ich celem jest wyświetlanie reklam, które są istotne i interesujące dla poszczególnych Użytkowników, a tym samym bardziej cenne dla wydawców, reklamodawców i strony trzecie (np. Google, Facebook).