Qué es el proceso de moldeo por inyección de material TPU ？

El proceso de moldeo por inyección del material TPU es una de las técnicas de fabricación más valiosas para producir piezas flexibles, duraderas y resistentes al desgaste a gran escala. El poliuretano termoplástico (TPU) se encuentra en una posición única entre plásticos rígidos y cauchos blandos, dando a los ingenieros la capacidad de crear piezas que combinan elasticidad con fuerza estructural — algo que pocos otros materiales pueden igualar. Desde fundas de teléfonos y correas de reloj hasta bujes automotrices, tubos médicos y bandas transportadoras industriales, el moldeo por inyección de TPU impulsa productos en prácticamente todos los sectores manufactureros importantes.

El moldeo por inyección de TPU calienta e inyecta gránulos de TPU en moldes para crear piezas flexibles y elásticas, utilizadas habitualmente en calzado, automoción y electrónica.

"El TPU es lo mismo que el TPE en el moldeo por inyección." Injection Molding Complete Guide.

¿Qué es el material TPU?

TPU stands for thermoplastic polyurethane elastomer rubber. It’s not a textile in the traditional sense, let alone leather. TPU overcomes many of the shortcomings of PVC, PU leather, and PU coating, and has made major breakthroughs in the application of waterproof and breathable fabrics.

TPU not only has most of the characteristics of rubber and ordinary plastics, but also has excellent comprehensive physical and chemical properties. It is a new type of polymer environmentally friendly material between rubber and plastic. It has both the softness of rubber and the hardness of hard plastic.

¿Cuáles son las características básicas de los materiales de TPU?

Las características básicas de los materiales TPU son las principales categorías o opciones explicadas en esta sección. Los materiales TPU ofrecen alta elasticidad, excelente resistencia a la abrasión y flexibilidad en diferentes temperaturas, lo que los hace ideales para calzado, dispositivos médicos (cumpliendo ISO 10993 biocompatibility¹ normas para tubos y carcasas), y piezas automotrices en ambientes exigentes.

Amplia gama de durezas

By changing the ratio of each reaction component of TPU, you can get products of different Shore hardness² niveles, y con el aumento de la dureza, los productos aún mantienen buena elasticidad y resistencia al desgaste. La rigidez del TPU puede medirse mediante el módulo de elasticidad.

The elastic modulus of rubber is usually 1~10Mpa, TPU is 10~1000Mpa, and plastics such as nylon, ABS, PC, POM, etc. are 1000~10000Mpa.

Excelente resistencia al frío

TPU has a low TPU glass transition temperature³ and remains elastic and flexible even at minus 35 degrees. It is flexible over a wide temperature range of -40 to 120 degrees Celsius without the need for plasticizers.

Resistente al aceite, al agua, a los productos químicos y al moho

TPU is good at resisting oils (mineral oils, animal and vegetable oils and lubricants) and many solvents. TPU\’s oil resistance is better than nitrile rubber, and it has an excellent oil resistance life.

Su valor de desgaste Taber es de 0,5-0,35 mg, el más bajo entre los plásticos. Si se añade MoS2, grafito de aceite de silicona, etc., se puede reducir el coeficiente de fricción y mejorar la resistencia al desgaste.

Tensile strength and elongation: TPU has a tensile strength that is 2-3 times that of natural rubber and synthetic rubber. The tensile strength of polyester TPU is almost 60MPa, and the elongation is almost 410%. The tensile strength of polyether TPU is 50MPa, and the elongation is >30%.

¿Cuáles son las condiciones del proceso de moldeo por inyección de Tpu?

Temperatura

The temperatures you need to control in the TPU molding process are the barrel temperature, nozzle temperature, and mold temperature. The first two temperatures mainly affect the plasticization and flow of TPU, and the last temperature affects the flow and cooling of TPU. Learn more in our Guía de diseño de moldes de inyección.

Temperatura del barril: La elección de la temperatura del cilindro está relacionada con la dureza del TPU. El TPU con alta dureza tiene una temperatura de fusión alta y una temperatura máxima alta al final del cilindro. El rango de temperatura del cilindro utilizado para procesar TPU es de 177~232°C. La distribución de la temperatura del cilindro generalmente va desde un lado de la tolva (extremo posterior) hasta la boquilla (extremo frontal), y aumenta gradualmente, para que la temperatura del TPU suba de manera constante y logre el propósito de una plastificación uniforme.

Temperatura de la boquilla: The nozzle temperature is usually slightly lower than the maximum temperature of the barrel to prevent the molten material from drooling out of the straight-through nozzle.

MoldeTemperatura:The mold temperature is very important for the intrinsic performance and appearance quality of TPU products. It is determined by many factors such as the crystallinity of TPU and the size of the product. The mold temperature is usually controlled by a constant temperature cooling medium such as water.

The mold temperature of TPU products is generally 10~60℃.When the mold temperature is low, the melt freezes prematurely and produces streamlines, which is not conducive to the growth of spherulites, resulting in low crystallinity of the product and a late crystallization process, which causes post-shrinkage and performance changes of the product.

Presión

The pressure in the injection molding process includes plasticizing pressure (back pressure) and injection pressure. When the screw retreats, the pressure on the top melt is the back pressure, which is adjusted by the overflow valve.

El aumento de la contrapresión aumentará la temperatura de fusión, reducirá la velocidad de plastificación, hará que la temperatura de fusión sea uniforme, mezclará los colorantes uniformemente y descargará el gas de fusión, pero prolongará el ciclo de moldeo. La contrapresión del TPU suele ser de 0.3~4MPa.

Injection pressure is the pressure applied by the top of the screw to TPU. It’s used to overcome the flow resistance of TPU from the barrel to the cavity, increase the rate of melt filling, and compact the melt.

In other words, melt viscosity is determined by temperature and pressure, as well as TPU hardness and deformation rate. The higher the shear rate, the lower the viscosity. When the shear rate remains unchanged, the higher the hardness of TPU, the greater the viscosity.

When the shear rate is constant, the viscosity decreases as the temperature increases, but at high shear rates, the viscosity is not as affected by temperature as it is at low shear rates. The injection pressure of TPU is generally 20~110MPa.

Tiempo

El tiempo que se tarda en realizar una inyección se denomina ciclo de moldeo. El ciclo de moldeo incluye el tiempo que se tarda en llenar el molde, el tiempo que se tarda en sujetar el molde, el tiempo que se tarda en enfriar el molde y otros tiempos (como el tiempo que se tarda en abrir el molde, sacar la pieza del molde y cerrar el molde), que afectan a la cantidad de trabajo que se puede realizar y al uso que se puede hacer del equipo.

The molding cycle for TPU is usually determined by how hard the TPU is, how thick the part is, and what shape the part is. The cycle is short for hard TPU, long for thick parts, and long for parts that have a lot of shapes.

Velocidad de inyección

La velocidad de inyección viene determinada principalmente por la configuración de los productos de TPU. Los productos con caras frontales gruesas requieren velocidades de inyección más bajas, mientras que los productos con caras frontales finas requieren velocidades de inyección más rápidas.

Velocidad del tornillo

Cuando se procesan productos de TPU, es necesario utilizar una tasa de cizallamiento baja, por lo que es necesario utilizar una velocidad de tornillo más baja. La velocidad del tornillo de TPU es generalmente 20~80r/min, y 20~40r/min es mejor.

Tratamiento de parada

Dado que el TPU puede degradarse después de estar expuesto a altas temperaturas durante mucho tiempo, debe limpiarse con PS, PE, plásticos acrílicos o ABS después de apagarlo; si el apagado supera 1 hora, debe apagarse la calefacción.

Postprocesamiento de productos

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

Products with internal stress often experience a decrease in mechanical properties during storage and use, silver streaks on the surface, and even deformation and cracking. The way to solve these problems in production is to anneal the product. The annealing temperature depends on the hardness of the TPU product.

La temperatura de recocido de los productos con alta dureza también es alta, y la temperatura de recocido de los productos con baja dureza también es baja. Una temperatura demasiado alta puede hacer que el producto se alabee o deforme, y una temperatura demasiado baja no puede lograr el propósito de eliminar las tensiones internas.

Reciclado de materiales reciclados

En el proceso de transformación del TPU, se pueden reciclar y reutilizar materiales de desecho como canales, bebederos y piezas fuera de especificación. A partir de los resultados de las pruebas, los materiales reciclados 100% sin mezclar con materiales nuevos no reducen significativamente las propiedades mecánicas, y se pueden utilizar en su totalidad .

¿Cuáles son las precauciones en el proceso de moldeo por inyección de materiales de TPU?

Secado del material

Because TPU is easy to absorb moisture and easy to hydrolyze, if the TPU raw materials are not dried thoroughly, it will easily cause processing difficulties.

If carbon powder or masterbatch is used for dyeing, it must be fully mixed with TPU natural colorant and dried together. Generally, a circulating air dryer or a dehumidifying dryer is used to dry TPU.

Tratamiento de materiales reciclados

Los materiales de boquillas, lavadoras o productos finales en mal estado pueden triturarse y mezclarse con materiales nuevos, pero deben secarse de nuevo antes de su uso. Por algunos requisitos físicos mecánicos, los materiales reciclados no pueden utilizarse en procesos de moldeo por inyección.

Más de 30% de todas las materias primas. Los materiales reciclados extruidos deben procesarse por separado o añadirse a los nuevos materiales de moldeo por inyección. Además, los materiales reciclados no deben almacenarse durante demasiado tiempo. Utilice tapas secas. Los materiales de desecho que no puedan reciclarse pueden incinerarse para obtener calor.

Control de la velocidad y la presión de inyección

The speed and pressure of the injection are important for how well the TPU material flows and fills the mold. If the speed and pressure are too high, the material can break or make bubbles.

Control de la temperatura del molde

But if the mold temperature is too high, it can cause the material to overheat and decompose or bubble. If the mold temperature is too low, it can cause cold flow marks or shrinkage marks on the surface of the product.

Evitar el calentamiento y el cizallamiento excesivos

El calentamiento excesivo y las altas tasas de corte pueden degradar el TPU durante el procesamiento, causando decoloración, formación de gases y una pérdida permanente de propiedades mecánicas. Mantenga las temperaturas del cilindro dentro del rango recomendado para su grado específico de TPU, y evite tiempos de residencia prolongados en el cilindro. Si la máquina estará inactiva por más de unos minutos, reduzca los ajustes de temperatura o purgue el cilindro con un material compatible como polietileno para evitar la degradación térmica.

Mantener limpio el entorno de moldeo por inyección

La limpieza del entorno de moldeo por inyección es muy importante para la calidad del moldeo por inyección de los materiales de TPU. Si hay impurezas y manchas de aceite, pueden adherirse a la superficie del molde o mezclarse con el material, lo que provocará defectos en la superficie del producto o una degradación del rendimiento.

¿Cuál es el proceso de moldeo por inyección de TPU?

Preparación del material

Before you start injection molding tpu pellets, you need to get them ready. This means drying them, preheating them, and mixing them. Drying gets rid of any moisture in the material so you don’t get bubbles or cracks when you’re injection molding.

Diseño de moldes

A la hora de diseñar un molde de inyección de material TPU, hay que tener en cuenta factores como la fluidez del material, la contracción y el desmoldeo del producto. Un diseño razonable del molde puede reducir eficazmente la tasa de defectos del producto y mejorar la eficiencia de la producción.

Selección de máquinas de moldeo por inyección

Choosing the right injection molding machine is key to ensuring the stability of the TPU material injection molding process and the quality of the product.

Ajuste de los parámetros del proceso de moldeo por inyección

Establecer los parámetros del proceso de moldeo por inyección es crucial para garantizar la calidad del moldeo por inyección de material TPU. Estos parámetros incluyen la presión de inyección, la velocidad de inyección, el tiempo de mantenimiento, la temperatura del molde, etc.

By setting the process parameters properly, you can make sure that the TPU material flows and fills the mold completely during the injection molding process, while avoiding defects like bubbles and shrinkage holes.

Postprocesamiento de productos

Tras el moldeo por inyección, los productos de TPU deben someterse a un tratamiento posterior para eliminar las tensiones internas, mejorar la estabilidad dimensional y mejorar la calidad de la superficie. Entre los métodos de postprocesado más comunes se encuentran el tratamiento térmico, el enfriamiento y el tratamiento superficial.

El tratamiento térmico puede eliminar la tensión interna generada por el producto durante el proceso de moldeo por inyección y mejorar su estabilidad dimensional. El enfriamiento ayuda al producto a moldearse rápidamente y reduce la deformación. El tratamiento superficial puede mejorar el aspecto y las prestaciones del producto.

¿Cuáles son los defectos en el proceso de moldeo por inyección de materiales de TPU?

El producto tiene grietas

Procesamiento de TPU

Para evitar grietas causadas por un desmoldeo deficiente, la cavidad del molde debe tener suficiente pendiente de desmoldeo, y el tamaño, la posición y la forma del pasador eyector deben ser adecuados. Al expulsar, la resistencia al desmoldeo de cada parte del producto debe ser uniforme.

Overfilling happens when you shoot too much plastic into the mold. This can be caused by too much injection pressure or too much material being metered.

Cuando se sobrellena el molde, también se ejerce más presión sobre los componentes del molde, lo que hace más difícil sacar la pieza del molde y hace que la pieza se agriete (o incluso se rompa). Cuando vea que esto ocurre, deberá reducir la presión de inyección para detener el sobrellenado.

La tensión interna provocada por el sobrellenado suele permanecer en la zona de la compuerta. La zona cercana a la compuerta es frágil, especialmente la zona de la compuerta directa, y se romperá debido a la tensión interna.

Poco brillo superficial de los productos

Poor surface gloss is usually caused by inadequate polishing of the mold surface. When the surface condition of the mold cavity is good, increasing the material and mold temperature can improve the surface gloss of the product.

Además, si el material absorbe humedad o se contamina con sustancias volátiles o materias extrañas, puede provocar un brillo deficiente de la superficie. Por tanto, hay que prestar atención a los factores relacionados con el molde y los materiales.

El producto tiene rebabas

Los productos de TPU suelen presentar rebabas. Cuando la presión de la materia prima en la cavidad del molde es demasiado grande, la fuerza de separación generada es mayor que la fuerza de sujeción, lo que obliga al molde a abrirse, provocando el desbordamiento de la materia prima y la formación de rebabas.

Hay muchas razones para las rebabas, como problemas con las materias primas, problemas con la máquina de moldeo por inyección, ajuste incorrecto, o incluso el propio molde. Por lo tanto, a la hora de determinar la causa de las rebabas, proceda de lo fácil a lo difícil.

Compruebe si las materias primas están bien secas, si hay objetos extraños mezclados, si se mezclan distintos tipos de materias primas y la influencia de la viscosidad de las materias primas .

ajustar correctamente el sistema de control de presión de la máquina de moldeo por inyección y el ajuste de la velocidad de inyección debe coordinarse con la fuerza de cierre utilizada; si ciertas partes del molde están desgastadas, si los orificios de escape están bloqueados y si el diseño del canal de flujo es razonable .

si hay una desviación en el paralelismo entre las plantillas de la máquina de moldeo por inyección, si la distribución de la fuerza del tirante de la plantilla es uniforme, y si el anillo de comprobación del tornillo y el barril de fusión están desgastados.

Llenado insuficiente de los productos

Cuando el material fundido no fluye por todas las esquinas del molde, se denomina llenado insuficiente. Esto puede deberse a varias razones: las condiciones de moldeo no son las correctas, el molde no está bien diseñado o fabricado, el producto tiene partes gruesas y partes finas, etcétera.

To fix this, you can raise the temperature of the material and mold, increase the injection pressure and speed, and make the material flow better. You can also make the runner or flow channel bigger, or change the gate\’s position, size, or number to make the material flow better.

Alabeo y deformación del producto

Las razones del alabeo y la deformación de los productos moldeados por inyección de TPU son un tiempo de enfriamiento y moldeado demasiado corto, una temperatura del molde demasiado alta y desigual, y un sistema de canales de flujo asimétrico.

Por lo tanto, al diseñar el molde, trate de evitar una diferencia demasiado grande de grosor en la misma pieza de plástico; evite ángulos excesivamente agudos; evite una zona de amortiguación demasiado corta, de modo que los giros de grosor difieran mucho; además, preste atención a establecer el número adecuado de eyectores y a diseñar un canal de flujo de refrigeración de la cavidad razonable.

If you are evaluating TPU injection molding suppliers for your next project, our Injection Molding Supplier Sourcing Guide provides a practical framework for comparing capabilities, lead times, and pricing across manufacturers.

¿Cuáles son las preguntas frecuentes sobre el moldeo por inyección de TPU?

What temperature should TPU be injection molded at?

TPU is typically injection molded at barrel temperatures of 190–230°C with mold temperatures maintained between 10–60°C, though the exact settings depend heavily on the Shore hardness grade of the specific TPU material being processed. Harder TPU grades require higher barrel temperatures to achieve proper melt flow, while softer grades process effectively at lower temperatures. The nozzle temperature should generally be set slightly below the maximum barrel temperature to prevent premature drooling. Always consult the manufacturer’s technical data sheet for grade-specific processing windows.

Does TPU need to be dried before injection molding?

Yes, TPU must be thoroughly dried before injection molding to prevent surface defects and ensure consistent mechanical performance in finished parts. The recommended drying conditions are 80–110°C for 2–3 hours using a dehumidifying hopper dryer, bringing moisture content below 0.1% by weight. Residual moisture above this threshold causes silver streaks, surface bubbles, and significantly degraded mechanical properties including reduced tensile strength and elongation at break. Ester-based TPUs tend to absorb more moisture than ether-based grades and may require extended drying cycles. Always verify dryness with a moisture analyzer before loading material into the hopper.

What is the difference between ester-based and ether-based TPU for injection molding?

Ester-based TPU delivers superior mechanical strength, abrasion resistance, and oil resistance, making it the preferred choice for heavy-duty applications such as industrial conveyor belts, hydraulic seals, and sport shoe soles. However, ester-based grades are more susceptible to hydrolysis in humid or wet environments over time. Ether-based TPU offers excellent hydrolysis resistance, better low-temperature flexibility down to −40°C, and inherent microbial resistance, which makes it the standard choice for medical tubing, outdoor cable jackets, and aquatic sports equipment. Both types process similarly on standard injection molding machines, but drying requirements and optimal melt temperature profiles may differ between grades.

What causes warping in TPU injection molded parts?

Warping in TPU injection molded parts is primarily caused by uneven cooling across the part, insufficient cooling time before ejection, or inconsistent mold surface temperatures between the core and cavity halves. Additional contributing factors include excessive injection pressure combined with low mold temperature, and part geometries with significant wall thickness variations. The most effective countermeasures are extending the cooling cycle, ensuring uniform mold temperature through balanced cooling channel design, and reducing the temperature differential between the core and cavity to within 5°C.

Can TPU be overmolded onto other materials?

Yes, TPU is one of the most commonly overmolded materials and bonds well to substrates including ABS, PC, PA, and metal inserts when proper processing conditions are met. Successful overmolding requires adequate melt temperature for chemical bonding, clean substrate surfaces, and compatible material chemistry between the TPU and the substrate. Two-shot (two-component) molding is the most efficient production method, widely used for consumer electronics grips, power tool handles, and automotive interior components where a soft-touch surface is needed over a rigid structure.

¿Cómo puedes dominar el moldeo por inyección de TPU para obtener mejores productos?

The injection molding process of TPU materials is a complex and delicate technology that requires comprehensive consideration of multiple factors such as material properties, mold design, injection molding machine selection, and process parameter setting.

Controlando con precisión los eslabones clave y los puntos técnicos del proceso de moldeo por inyección, podemos fabricar productos de TPU de alta calidad y precisión. En el futuro, con la mejora continua del rendimiento del material de TPU y la innovación continua de la tecnología de moldeo por inyección, tenemos motivos para creer que la tecnología de moldeo por inyección de material de TPU se utilizará ampliamente en más campos y promoverá el desarrollo sostenible de las industrias relacionadas.

1. ISO 10993 biocompatibility: ISO 10993 biocompatibility refers to a series of standards for evaluating the biocompatibility of medical devices, relevant for medical-grade TPU grades used in tubing and device housings. ↩

2. Shore hardness: Shore hardness refers to a standardized measure of material hardness, where Shore A (0–100) is used for softer elastomers like TPU and Shore D for harder plastics. ↩

3. TPU glass transition temperature: TPU glass transition temperature refers to the temperature at which TPU transitions from a rigid to a rubbery state, typically between −40 °C and −20 °C for ether-based grades. ↩