Existen varios métodos de Moldeo de TPU proceso: moldeo por inyecciónmoldeo por soplado, moldeo por compresión, moldeo por extrusión, etc., entre los cuales moldeo por inyección es la más común.

La función de moldeo por inyección es transformar el TPU en las piezas necesarias, lo que se divide en un proceso discontinuo de premoldeo, inyección y expulsión en tres etapas.

Existen dos tipos de moldeo por inyección máquinas, de émbolo y de tornillo, y las de tornillo moldeo por inyección se recomienda porque tiene la capacidad de proporcionar una velocidad, plastificación y fusión uniformes.

Diseño de la máquina de inyección de material TPU

El barril de la máquina de inyección está revestido con una aleación de cobre y aluminio, y el tornillo está cromado para evitar el desgaste. La relación L/D del tornillo L/D=16~20 es buena, al menos 15; relación de compresión 2.5/1~3.0/1. Longitud de la sección de alimentación 0.5L, sección de compresión 0.3L, sección de medición 0.2L. Debe instalarse un anillo antirretorno cerca de la parte superior del tornillo para evitar el reflujo y mantener la presión máxima.

El TPU debe procesarse con una boquilla de autoflujo con salida de cono invertido, con un diámetro de boquilla igual o superior a 4 mm, inferior en 0,68 mm a la entrada del collarín de la vía de flujo principal, y la boquilla debe estar equipada con cinta calefactora controlada para evitar la solidificación del material.

Desde el punto de vista económico, el volumen de inyección debe ser de 40% a 80% del volumen nominal. La velocidad del tornillo debe ser de 20~50r/min.

Diseño de moldes de material TPU

Contracción de piezas moldeadas de TPU

En la contracción influyen la dureza de la materia prima, el grosor y la forma de la pieza, la temperatura de moldeo y la temperatura del molde, entre otros factores. moldeo por inyección condiciones.

Por ejemplo, una probeta rectangular de 100 × 10 × 2 mm, en la dirección de la longitud, la contracción en la dirección del flujo, la dureza 75A que 60D de 2 a 3 veces mayor.

Dureza del TPU entre 78A y 90A, la tasa de contracción de las piezas disminuye con el aumento del espesor; dureza en 95A a 74D, la tasa de contracción de las piezas aumenta ligeramente con el aumento del espesor.

Corredor y cavidad fría

El canal principal es una sección del molde que conecta la boquilla inyectora al colector o cavidad, el diámetro debe expandirse hacia dentro, en un ángulo de 2o o más, para facilitar el flujo de material superfluo fuera del molde.

El colector es un canal que conecta el canal de flujo principal y cada cavidad en un molde de ranuras múltiples, y la disposición del molde debe ser simétrica y equidistante.

El canal puede ser redondo, semicircular, rectangular, con un diámetro de 6~9mm. La superficie del canal debe ser pulida como la cavidad para reducir la resistencia al flujo y proporcionar una mayor velocidad de llenado del molde.

La cavidad de material frío es una cavidad situada al final del canal de flujo principal para atrapar el material frío generado entre las inyecciones al final de la boquilla, evitando así el bloqueo del colector o la compuerta.

Material frío mezclado en la cavidad, el producto es fácil de producir tensión interna. La cavidad de material frío es de 8~10mm de diámetro y unos 6mm de profundidad.

Compuerta y orificio de escape

La compuerta es el canal que conecta el canal de flujo principal o colector con la cavidad. Su sección transversal suele ser menor que la del canal, y es la parte más pequeña del sistema de canalización, por lo que su longitud debe ser corta.

La forma de la puerta es rectangular o circular, el tamaño aumenta con el grosor del producto, el grosor del producto es inferior a 4mm, el diámetro es de 1mm; el grosor es de 4~8mm, el diámetro es de 1,4mm; el grosor es superior a 8mm, el diámetro es de 2,0~2,7mm.

La ubicación de la compuerta suele elegirse en la parte más gruesa del producto, sin que afecte a su aspecto y uso, y en ángulo recto con la pared del molde para prevenir la contracción y evitar las líneas de giro.

El respiradero es una especie de salida de aire en forma de ranura en el molde, que se utiliza para evitar que la masa fundida que entra en el molde se involucre en el gas y para descargar el gas de la cavidad.

De lo contrario, hará que el producto con agujeros de aire, mala fusión, llenado del molde, e incluso el producto se quemará debido a la alta temperatura generada por la compresión de aire, y la tensión interna del producto.

El respiradero puede estar situado al final del flujo de la masa fundida en la cavidad o en la superficie de separación del molde, para 0,15 mm de profundidad, 6 mm de ancho artesa debe prestar atención al control de la temperatura del molde lo más uniforme posible, a fin de evitar la deformación y torsión de las piezas.

Condiciones de moldeo del material TPU

Las condiciones de moldeo más importantes para el TPU son la temperatura, la presión y el tiempo que afectan al flujo de plastificación y al enfriamiento. Estos parámetros afectarán a la apariencia y el rendimiento de la pieza de TPU. Unas buenas condiciones de procesado deberían dar como resultado piezas uniformes de color blanco a beige.

Temperatura

Las temperaturas que deben controlarse en el Moldeo de TPU del proceso son la temperatura del barril, la temperatura de la boquilla y la temperatura del molde. Las dos primeras temperaturas afectan principalmente a la plastificación y el flujo del TPU, y la última temperatura afecta al flujo y el enfriamiento del TPU.

a. Temperatura del barril

La elección de la temperatura del barril está relacionada con la dureza del TPU. La temperatura de fusión de TPU con alta dureza es alta, y la temperatura máxima al final del barril también es alta. El rango de temperatura del barril para el procesamiento de TPU es de 177~232℃.

La distribución de la temperatura del barril es generalmente desde el lado de la tolva (extremo posterior) hacia la boquilla (extremo anterior), aumentando gradualmente, de modo que la temperatura del TPU se eleva de manera constante para lograr el propósito de plastificación uniforme.

b. Temperatura de la boquilla

Suele ser ligeramente inferior a la temperatura máxima del barril para evitar una posible salivación de la masa fundida en la boquilla de paso recto.

Si se utiliza una boquilla autoblocante para eliminar la salivación, la temperatura de la boquilla puede controlarse dentro de la temperatura máxima del barril.

c. Temperatura del molde

La temperatura del molde tiene un gran impacto en las propiedades intrínsecas y la calidad aparente de los productos de TPU. Su nivel viene determinado por muchos factores, como la cristalinidad del TPU y el tamaño del producto.

La temperatura del molde suele controlarse mediante un medio de refrigeración de temperatura constante, como el agua, y la temperatura del molde es alta para TPU con alta dureza y cristalinidad. Por ejemplo, Texin, dureza 480A, temperatura de molde 20-30℃.

Dureza 591A, temperatura del molde 30 ~ 50 ℃; dureza 355D, temperatura del molde 40 ~ 65 ℃. La temperatura del molde de los productos de TPU suele estar entre 10 y 60 ℃.

La temperatura del molde es baja, la masa fundida se congela prematuramente y produce líneas de flujo, y no es propicio para el crecimiento de cristal esférico, por lo que la cristalización del producto es baja, habrá un proceso de cristalización tardía, lo que causa post-contracción del producto y cambios en el rendimiento.

Presión

La presión del proceso de inyección incluye la presión de plastificación (contrapresión) y la presión de inyección. La presión en la parte superior de la masa fundida cuando se retira el tornillo es la contrapresión, que se regula mediante la válvula de alivio.

El aumento de la contrapresión aumentará la temperatura de fusión, reducirá la velocidad de plastificación, hará que la temperatura de fusión sea uniforme, mezclará uniformemente el material de color y descargará el gas de fusión, pero prolongará el ciclo de moldeo. la contrapresión del TPU suele estar entre 0,3 y 4 MPa.

La presión de inyección es la presión aplicada al TPU por la parte superior del tornillo, y su función es vencer la resistencia al flujo del TPU desde el barril a la cavidad, dar la velocidad de llenado de la masa fundida, y compactar la masa fundida.

La resistencia al flujo del TPU y la tasa de llenado del molde están estrechamente relacionadas con la viscosidad de la masa fundida, y la viscosidad de la masa fundida está directamente relacionada con la dureza del TPU y la temperatura de la masa fundida, es decir, la viscosidad de la masa fundida no sólo está determinada por la temperatura y la presión, sino también por la dureza del TPU y la tasa de deformación.

Cuanto mayor sea la velocidad de cizallamiento, menor será la viscosidad; la velocidad de cizallamiento permanece invariable, cuanto mayor sea la dureza del TPU, mayor será la viscosidad.

En condiciones de velocidad de cizallamiento constante, la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura, pero a alta velocidad de cizallamiento, la viscosidad no se ve tan afectada por la temperatura como a baja velocidad de cizallamiento.

La presión de inyección del TPU suele ser de 20~110MPa. La presión de mantenimiento es aproximadamente la mitad de la presión de inyección, y la contrapresión debe ser inferior a 1,4MPa para que el TPU se plastifique uniformemente.

Tiempo

El tiempo necesario para completar un proceso de inyección se denomina moldeo por inyección ciclo.

El ciclo de moldeo incluye el tiempo de llenado del molde, el tiempo de mantenimiento, el tiempo de enfriamiento y otros tiempos (apertura del molde, desmoldeo, cierre del molde, etc.), que afectan directamente a la productividad de la mano de obra y a la utilización de los equipos.

Moldeo por inyección de TPU El ciclo suele estar determinado por la dureza, el grosor de la pieza y la configuración, el ciclo de dureza de TPU es corto, el ciclo de piezas de plástico gruesas es largo, el ciclo de configuración de piezas de plástico complejas es largo, el ciclo de moldeo también está relacionado con la temperatura del molde.

Velocidad de inyección

La velocidad de inyección viene determinada principalmente por la configuración de Productos moldeados por inyección de TPU. Los productos con la cara frontal gruesa necesitan una velocidad de inyección más baja, mientras que la cara frontal fina necesita una velocidad de inyección más rápida.

Velocidad del tornillo

El procesamiento de productos de TPU suele requerir una tasa de cizallamiento baja, por lo que es adecuada una velocidad de tornillo más baja. 20~80r/min para TPU es la velocidad general del tornillo, 20~40r/min es preferible.

Tratamiento posterior de productos moldeados por inyección de TPU

El TPU, debido a una plastificación desigual en el barril o a diferentes velocidades de enfriamiento en la cavidad del molde, suele producir una cristalización, orientación y contracción desiguales, lo que da lugar a la existencia de tensiones internas en el producto, que son más prominentes en productos de paredes gruesas o con insertos metálicos.

Durante el almacenamiento y el uso, los productos con tensiones internas suelen sufrir degradación de sus propiedades mecánicas, plateamiento de la superficie e incluso deformaciones y grietas.

La solución a estos problemas en la producción es el recocido de los productos. La temperatura de recocido depende de la dureza de Productos moldeados por inyección de TPU, la temperatura de recocido de alta dureza del producto también es más alta, la temperatura de baja dureza también es baja; una temperatura demasiado alta puede hacer que el producto se deforme o se alabee, demasiado baja para lograr el propósito de eliminar la tensión interna.

TPU recocido debe ser utilizado durante mucho tiempo a baja temperatura, los productos con baja dureza se puede colocar a temperatura ambiente durante varias semanas para lograr el mejor rendimiento. Dureza en Shore A85 recocido por debajo de 80 ℃ × 20h, A85 por encima de 100 ℃ × 20h puede ser.

El recocido puede llevarse a cabo en el horno de aire caliente, prestar atención a la colocación de la posición de no sobrecalentamiento local y la deformación del producto. Recocido no sólo puede eliminar la tensión interna, sino también mejorar las propiedades mecánicas.

Como el TPU es una forma bifásica, la mezcla de fases se produce durante el procesamiento térmico del TPU, y durante el enfriamiento rápido, la separación de fases es lenta debido a la alta viscosidad del TPU, y debe haber tiempo suficiente para que la separación forme microáreas para obtener el mejor rendimiento.

Moldeo por inyección de incrustaciones de material TPU

Para satisfacer las necesidades de resistencia al montaje y al uso, las piezas de TPU se incrustan con insertos metálicos. El inserto metálico se coloca primero en una posición predeterminada en el molde de inyección y luego se inyecta en un producto entero.

Los productos de TPU con insertos no se adhieren firmemente al TPU debido a la diferencia en las propiedades térmicas y la tasa de contracción entre los insertos metálicos y el TPU.

La solución es precalentar el inserto metálico, porque después de precalentar el inserto se reduce la diferencia de temperatura de la masa fundida, de modo que la masa fundida alrededor del inserto puede enfriarse más lentamente durante el proceso de inyección, la contracción es más uniforme y se produce una cierta cantidad de contracción del material caliente para evitar una tensión interna excesiva alrededor del inserto.

TPU incrustación de moldeo es relativamente fácil, la forma de la inserción no está limitado, siempre y cuando el desengrase de inserción, será en 200 ~ 230 ℃ tratamiento térmico 1,5 ~ 2min, la fuerza de pelado de hasta 6 ~ 9kg / 25mm.

Para obtener una unión más firme, el inserto puede recubrirse con adhesivo, calentarse a 120°C y, a continuación, inyectarse. Además, debe tenerse en cuenta que el TPU utilizado no debe contener lubricante.

Reutilización del material de reciclaje TPU

En el proceso de transformación del TPU, los materiales de desecho, como el canal de corriente principal, el canal colector y los productos no cualificados, pueden reciclarse y reutilizarse.

A partir de los resultados experimentales, 100% material reciclado no se mezcla con material nuevo, las propiedades mecánicas de la disminución no es demasiado grave, puede ser plenamente utilizado, pero para mantener las propiedades físicas y mecánicas y las condiciones de inyección en el mejor nivel, la proporción recomendada de material reciclado en 25% a 30% es bueno.

Debe tenerse en cuenta que el material reciclado y el nuevo material de las mismas especificaciones de las especies, se han contaminado o se han recocido para evitar el uso de material reciclado, material reciclado no debe ser almacenado durante demasiado tiempo, el mejor inmediatamente granulado, el uso en seco. La viscosidad de fusión del material reciclado generalmente debe reducirse, y las condiciones de moldeo deben ajustarse.

Proceso de recubrimiento de TPU ¿a qué puntos hay que prestar atención?

Poliuretano es la abreviatura de poliuretano, que se fabrica mediante la reacción de poliisocianato y poliol, y contiene muchos grupos carbamato repetidos (-NH-CO-O-) en la cadena molecular.

El caucho de poliuretano termoplástico (TPU) es un polímero lineal en bloque (AB) de tipo n. A representa el poliéster o poliéter de alto peso molecular (peso molecular de 1000 a 6000), denominado de cadena larga, B representa el diol que contiene de 2 a 12 átomos de carbono de cadena recta para la cadena corta, el enlace químico entre segmentos de cadena AB es con diisocianato.

Y en el campo del TPU de sobremoldeoes un sobremoldeado especial. Sobremoldeado de TPU es plástico sobre plástico, ya sea material plástico blando sobre plástico duro o material plástico blando sobre material plástico blando, y Sobremoldeado de TPU tiene los siguientes 5 puntos de referencia del proceso.

1. Moldeo por inyección bicolor (Moldeado 2K) es mejor que el efecto del segundo moldeo por inyección (moldeado en 2 pasos).
Porque, el primer paso de la inyección de plástico duro está todavía caliente, inmediatamente en la segunda cavidad de la Moldeo por inyección 2K máquina, el proceso de transferencia intermedia también no absorbe la humedad, tanto fácil de ser de alta temperatura TPU fundido en la ablación de la superficie de la capa ultra-delgada, pero también no hay vapor de agua en la superficie se adsorbe impacto.

en el rango permitido de procesamiento de material TPU, en la medida de lo posible para elegir una mayor temperatura de fusión del material, de lo contrario TPU no puede tener suficiente calor para ablación de la superficie del material plástico duro.

El segundo paso del revestimiento, de plástico duro como los insertos de la cavidad lo más alto posible para utilizar la temperatura del molde. Temperatura de plástico duro es alta, TPU alta temperatura de fusión de enfriamiento será lento, hay suficiente calor, tiempo suficiente para ablación de plástico duro para formar una capa interdigitada ultra-delgada.

En el segundo paso de sobremoldeoLa masa fundida de TPU se inyecta a una velocidad lo más alta posible sin que se produzcan bordes volantes de TPU.

a. Alta velocidad de inyección, el tiempo de extensión del TPU sobre la superficie de plástico duro es corto, y hay más tiempo para ablación de la superficie de plástico duro en el ciclo de moldeo.

b. Con una alta velocidad de inyección, la fricción entre el TPU y la superficie de plástico duro conduce a la generación de calor por fricción y a un enfriamiento más lento de la temperatura de fusión del TPU, que se utiliza para entrar en contacto y ablación de la superficie de plástico duro durante un período de tiempo más largo.

c. Alta velocidad de inyección, la mayoría de TPU (excepto TPE, TPE viscosidad de fusión es más sensible a la temperatura) viscosidad de fusión de cizallamiento adelgazamiento, la tensión superficial disminuye, propicio para la difusión en la superficie de plástico duro.

Para evitar la absorción de humedad o la aparición de manchas en la superficie de plástico duro, especialmente en el procedimiento de dos pasos moldeo por inyección, plástico duro intermedio después de la parada de pelo, proceso de transferencia, es más probable que suceda.

Plásticos duros polares como PC, PBT, PET, POM especialmente fuertes plásticos duros polares como el nylon 6, nylon 66, la absorción de humedad superficial conduce a la formación de enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua adsorbidas viaje.

El TPU no puede formar eficazmente enlaces intermoleculares con las moléculas superficiales del plástico duro, la fuerza de enlace natural del revestimiento se reduce; la superficie del plástico duro fabricación de piezas de plástico está manchada, tales como guantes de los trabajadores del taller no están limpias o guantes de fibras de algodón adheridas a la superficie de las piezas de plástico duro polar, naturalmente, afectar el revestimiento de fusión TPU.

Envoltura de plástico duro polar TPU, sin duda también fórmula polar, no prestan atención a la humedad, el mismo impacto en el efecto de unión del paquete.

Resumen

En este artículo se analizan las características de los materiales de TPU, las condiciones de moldeo, los métodos de moldeo y el equipo de moldeo, así como los puntos a tener en cuenta durante el moldeo, que esperamos le ayuden en su proyecto de materiales de TPU.

El artículo menciona Sobremoldeado de TPU y Moldeo de insertos de TPU procesos, que requieren una gran experiencia de proveedores de moldes de inyección y proveedores de productos de moldeo por inyección.

Si tiene un proyecto en el que intervienen estos dos procesos, se recomienda confirmar que el fábrica de moldes de inyección y fábrica de productos de moldeo por inyección tener experiencia en la fabricación de productos similares para garantizar la buena ejecución del proyecto.