PA66 LCF30 30% 长碳纤维增强尼龙加工工艺
长碳纤料核心痛点:避免螺杆过度剪切、防止纤维大幅剪断,一旦纤维剪碎,屏蔽效能、强度、抗冲击全部断崖下跌,整体分干燥、注塑、模具、后处理四大块。
一、原料干燥(必做,PA66 吸水严重)
干燥条件
热风干燥机:80℃,4~6h;
除湿干燥最佳:80℃,含水率控制≤0.2%;
注意事项
干燥温度不能超 90℃,高温会造成表层 PA66 氧化、发脆;
干燥后料桶保温 70~80℃,防止二次吸潮;
未干燥直接注塑:制品气泡、银丝、分层、屏蔽性能不稳定。
二、注塑机参数设置(核心:低剪切保护长纤维)
1. 料筒温度(从料斗到射嘴)
料斗段:240~250℃中段:265~275℃前段:270~280℃射嘴:275~285℃
不宜超过 300℃,高温易 PA66 降解、碳纤表面上浆层失效,界面结合变差;
冬天环境温度低可整体上浮 5~10℃。
2. 模温
标准区间:90~120℃,推荐 100~110℃
高模温好处:熔体流动性更好,长碳纤更容易互相搭接,导电网络连续,EMI 屏蔽更稳定,减少熔接线断层;
模温过低:熔体快速冷却,纤维抱团、取向差,局部屏蔽大幅下降,制品内应力大易翘曲。
3. 螺杆与剪切控制(最关键)
螺杆转速:低速 ≤50~60rpm,严禁高速;
背压:低背压 3~8bar,越低剪切越小;高背压会强力揉搓熔体,长纤维被剪短,直接损失屏蔽与力学性能;
螺杆选型:
优先低剪切螺杆、L/D 20:1 短长径比螺杆;
禁止高剪切混炼螺杆、双混炼段螺杆;
止逆环选用低阻型,减少纤维剪切断裂。
4. 注射、保压、冷却
注射速度:中低速充填薄壁壳体可中段提速,厚壁件全程低速;高速剪切会撕碎长碳纤;
注射压力:80~120bar;
保压:低压保压 30~50bar,短保压时间;高压长时间保压会加剧纤维取向差异,各向屏蔽差距拉大;
冷却时间:按壁厚每 1mm≈12~15s,LCF 导热优于纯 PA66,冷却略快于普通玻纤料。
三、模具设计工艺配套(提升屏蔽一致性)
浇口选择
优选大浇口:扇形浇口、扁浇口、直接大水口;
禁止细小点浇口、牛角浇口,狭窄浇口剪切极强,直接剪断长碳纤;
壁厚设计(EMI 屏蔽件硬性要求)屏蔽壳体壁厚≥2.0mm,最小不低于 1.8mm;壁厚过薄碳纤排布稀疏,屏蔽明显降低;
规避熔接线电路板、射频对应壳体区域不要设置熔接线;熔接线处纤维分离,导电断层,SE 下降 10dB 以上;可增加溢料槽、改变浇口位置弱化熔接线;
排气优化LCF 填充量大,熔体裹气严重,排气槽深度 0.03~0.05mm,多段排气;气孔会割裂导电网络,电磁波穿透。
流道加粗主流道、分流道加大,减小熔体流动阻力,降低剪切。
四、成型常见缺陷与对应工艺调整
屏蔽效果差、波动大
原因:螺杆转速高 / 背压大,长纤维剪断;模温过低;浇口过小;壁厚不足;原料受潮
对策:降转速、降背压、提高模温、加大浇口、加厚壳体、充分干燥
制品表面浮纤、发白
模温偏低、料温不足、充填速度过快;提高模温,中低速注射
翘曲变形LCF 收缩各向差异小,但厚薄不均仍会翘曲;均匀壁厚、高模温慢速冷却
脆、冲击差纤维过度剪切、PA66 降解、含水率超标;降低剪切,严格控温干燥
五、回收料使用规范
LCF 水口料纤维已经被剪切变短,导电、屏蔽、强度大幅下降;
屏蔽壳体不建议添加回料;
非屏蔽结构件最多掺 10% 回料,不可多次反复回收。
六、后加工配套(如需更高屏蔽)
若产品要求 SE>60dB,单纯 LCF30 达不到,成型后追加处理:
壳体内喷铜镍导电漆;
化学镀铜镍金属层;
装配导电泡棉、铜箔胶带封堵壳体接缝(缝隙是电磁波泄漏主要通道)。
工艺核心一句话
全程低转速、低背压、大浇口、高模温,最大限度保留长碳纤维原始长度,才能稳定发挥 LCF30 PA66 高强度、高电磁屏蔽的核心优势。
