Polyamide, beter bekend als PA of Nylon, is een van de meest toegepaste technische kunststoffen in de industrie. Het materiaal combineert goede mechanische eigenschappen met een breed toepassingsgebied. Toch heeft PA een eigenschap die in de productontwikkeling en engineering aandacht verdient: het neemt vocht op uit de omgeving. Else Plastic houdt bij de kunststof engineering en materiaalkeuze voor PA-toepassingen altijd rekening met dit gedrag, zodat uw product ook op de lange termijn correct functioneert.
Wat is vochtopname bij technische kunststoffen zoals PA?
Vochtopname, ook wel hygroscopisch gedrag genoemd, houdt in dat een materiaal watermoleculen absorbeert uit de lucht of een vochtige omgeving. PA6 en PA66 zijn hier gevoelig voor: ze kunnen onder omgevingscondities enkele procenten vocht opnemen ten opzichte van hun droge gewicht.
Dit klinkt beperkt, maar de gevolgen voor de materiaaleigenschappen zijn merkbaar. Vochtopname beïnvloedt zowel de mechanische eigenschappen als de geometrische afmetingen van een component.
Invloed van vochtopname op mechanische eigenschappen van PA
In droge toestand is PA relatief stijf maar ook wat bros. Naarmate het materiaal vocht opneemt, neemt de slagvastheid toe en wordt het materiaal taaier en flexibeler. Tegelijkertijd daalt de stijfheid (E-modulus) en de treksterkte. Dit effect wordt ook wel de conditionering van polyamide genoemd.
Voor constructieve toepassingen is het daarom belangrijk om te weten in welke omgeving het product functioneert. Een onderdeel dat in droge omstandigheden wordt berekend, gedraagt zich anders in een vochtige productieomgeving of bij buitenopstelling.
Maatvastheid van PA-producten bij vochtopname
Vochtopname gaat gepaard met een lichte zwelling van het materiaal. Dit heeft gevolgen voor de maatvastheid van het eindproduct, met name bij nauwe toleranties of passingen met andere componenten. In de engineeringfase wordt hier rekening mee gehouden door de verwachte vochtopname mee te nemen in de maattoleranties en het ontwerp.
Droging van PA als vereiste bij kunststof spuitgieten
Voordat PA wordt verwerkt in een spuitgietmachine, moet het materiaal worden gedroogd. Residueel vocht in het granulaat veroorzaakt tijdens het spuitgieten degradatie van het polymeer, wat leidt tot oppervlaktedefecten, bellen, verminderde mechanische eigenschappen en een kortere levensduur van het product. Else Plastic is gespecialiseerd in het verwerken van technische kunststoffen, waaronder PA6 en PA66, en hanteert de juiste droog- en verwerkingsparameters voor optimale productkwaliteit.
Glasgevuld PA als oplossing voor dimensionale stabiliteit
Een veelgebruikte oplossing om de gevoeligheid van PA voor vochtopname te beperken, is de toevoeging van glasvezels. Glasgevuld PA heeft een significant hogere stijfheid en lagere krimp dan ongevuld PA, en is minder gevoelig voor de maatveranderingen die vochtopname met zich meebrengt. Else Plastic werkt regelmatig met glasgevulde PA-typen voor toepassingen waarbij hoge stijfheid en dimensionale stabiliteit vereist zijn.
Dit hangt af van de omgevingstemperatuur, luchtvochtigheid en de wanddikte van het product. Dunwandige producten konditioneren sneller dan dikwandige. Volledige evenwichtsconditie kan uren tot weken duren.
Volledig vermijden is niet mogelijk als het product in een vochtige omgeving functioneert. Wel kan het effect worden beperkt door te kiezen voor glasgevuld PA of door het ontwerp en de toleranties af te stemmen op de verwachte vochtopname.
Else Plastic verwerkt onder andere PA6 en PA66, zowel in ongevulde als in glasgevulde uitvoering. De keuze voor het juiste type wordt in de engineeringfase bepaald op basis van de toepassingseisen.
PA66 heeft een hogere smelttemperatuur en iets betere mechanische eigenschappen bij hogere temperaturen dan PA6. PA6 is over het algemeen wat taaier en heeft een iets hogere slagvastheid. Beide typen zijn hygroscopisch.
