Il existe différentes méthodes de Moulage TPU processus : moulage par injectionle moulage par soufflage, le moulage par compression, le moulage par extrusion, etc. moulage par injection est le plus courant.

La fonction de moulage par injection consiste à transformer le TPU en pièces nécessaires, ce qui se traduit par un processus discontinu de pré-moulage, d'injection et d'éjection en trois étapes.

Il existe deux types de moulage par injection les machines à piston et les machines à vis, et les machines à vis moulage par injection est recommandée car elle a la capacité de fournir une vitesse, une plastification et une fusion uniformes.

Conception d'une machine d'injection de matériaux TPU

Le cylindre de la machine d'injection est revêtu d'un alliage de cuivre et d'aluminium, et la vis est chromée pour éviter l'usure. Le rapport L/D de la vis L/D=16~20 est bon, au moins 15 ; le rapport de compression 2,5/1~3,0/1. La longueur de la section d'alimentation est de 0,5 L, celle de la section de compression de 0,3 L, celle de la section de dosage de 0,2 L. Un anneau de non-retour doit être installé près du sommet de la vis pour empêcher le reflux et maintenir la pression maximale.

Le TPU doit être traité à l'aide d'une buse à écoulement automatique avec une sortie en cône inversé, d'un diamètre de buse de 4 mm ou plus, inférieur à 0,68 mm par rapport à l'entrée du collier de la voie d'écoulement principale, et la buse doit être équipée d'un ruban chauffant contrôlé afin d'éviter la solidification du matériau.

D'un point de vue économique, le volume d'injection doit être compris entre 40% et 80% du volume nominal. La vitesse de la vis doit être de 20~50r/min.

Conception du moule en matériau TPU

Rétrécissement des pièces moulées en TPU

Le retrait est influencé par la dureté de la matière première, l'épaisseur et la forme de la pièce, la température de moulage et la température du moule, ainsi que d'autres facteurs. moulage par injection conditions.

Par exemple, une éprouvette rectangulaire de 100 × 10 × 2 mm, dans le sens de la longueur, le retrait dans le sens de l'écoulement, la dureté 75A est 2 à 3 fois supérieure à celle de 60D.

Dureté du TPU entre 78A et 90A, le taux de rétrécissement des pièces diminue avec l'augmentation de l'épaisseur ; dureté entre 95A et 74D, le taux de rétrécissement des pièces augmente légèrement avec l'augmentation de l'épaisseur.

Coulisse et cavité froide

Le canal principal est une section du moule reliant la buse de l'injecteur au collecteur ou à la cavité. Le diamètre doit être élargi vers l'intérieur, à un angle de 2o ou plus, pour faciliter l'écoulement de la matière superflue hors du moule.

Le collecteur est un canal reliant le canal d'écoulement principal et chaque cavité d'un moule à rainures multiples, et la disposition du moule doit être symétrique et équidistante.

Le canal de coulée peut être rond, semi-circulaire ou rectangulaire, avec un diamètre de 6 à 9 mm. La surface de la glissière doit être polie comme la cavité afin de réduire la résistance à l'écoulement et d'accélérer la vitesse de remplissage du moule.

La cavité de matériau froid est une cavité située à l'extrémité du canal d'écoulement principal pour piéger le matériau froid généré entre les injections à l'extrémité de la buse, empêchant ainsi le blocage du collecteur ou de l'obturateur.

Les matériaux froids sont mélangés dans la cavité, ce qui permet au produit de produire facilement des contraintes internes. La cavité du matériau froid a un diamètre de 8 à 10 mm et une profondeur d'environ 6 mm.

Orifice d'entrée et d'échappement

La porte est le canal qui relie le canal d'écoulement principal ou le collecteur à la cavité. Sa section transversale est généralement plus petite que celle du canal, et c'est la plus petite partie du système de canaux, dont la longueur doit être courte.

La forme de la grille est un rectangle ou un cercle, la taille augmente avec l'épaisseur du produit, l'épaisseur du produit est inférieure à 4 mm, le diamètre est de 1 mm ; l'épaisseur est de 4~8 mm, le diamètre est de 1,4 mm ; l'épaisseur est supérieure à 8 mm, le diamètre est de 2,0~2,7 mm.

L'emplacement de la porte est généralement choisi dans la partie la plus épaisse du produit, sans en affecter l'aspect et l'utilisation, et à angle droit par rapport à la paroi du moule afin d'éviter le retrait et d'éviter les lignes d'essorage.

L'évent est une sorte de sortie d'air en forme de fente dans le moule, qui est utilisée pour empêcher la matière fondue entrant dans le moule d'être impliquée dans le gaz et pour évacuer le gaz de la cavité.

Dans le cas contraire, le produit présentera des trous d'air, une mauvaise fusion, un mauvais remplissage des moules, et le produit sera même brûlé en raison de la température élevée générée par la compression de l'air et de la tension interne du produit.

L'évent peut être situé à l'extrémité du flux de matière fondue dans la cavité ou sur la surface de séparation du moule, pour une auge de 0,15 mm de profondeur et de 6 mm de largeur. Il faut veiller à ce que le contrôle de la température du moule soit aussi uniforme que possible, afin d'éviter le gauchissement et la torsion des pièces.

Conditions de moulage du matériau TPU

Les conditions de moulage les plus importantes pour le TPU sont la température, la pression et le temps qui affectent le flux de plastification et le refroidissement. Ces paramètres influent sur l'aspect et les performances de la pièce en TPU. De bonnes conditions de traitement devraient permettre d'obtenir des pièces uniformes de couleur blanche à beige.

Température

Les températures qui doivent être contrôlées dans le Moulage TPU La température du cylindre, la température de la buse et la température du moule sont les principales composantes du processus de fabrication du TPU. Les deux premières températures affectent principalement la plastification et l'écoulement du TPU, et la dernière température affecte l'écoulement et le refroidissement du TPU.

a. Température du fût

Le choix de la température du cylindre est lié à la dureté du TPU. La température de fusion du TPU à dureté élevée est élevée, et la température maximale à l'extrémité du tonneau est également élevée. La température du cylindre pour le traitement du TPU est de 177~232℃.

La distribution de la température du tonneau va généralement du côté de la trémie (extrémité arrière) à la buse (extrémité avant), en augmentant progressivement, de sorte que la température du TPU augmente régulièrement pour atteindre l'objectif d'une plastification uniforme.

b. Température de la buse

Elle est généralement légèrement inférieure à la température maximale du tonneau afin d'éviter une éventuelle salivation de la matière fondue dans la buse à passage direct.

Si une buse autobloquante est utilisée pour éliminer la salivation, la température de la buse peut être contrôlée dans les limites de la température maximale de la barrique.

c. Température du moule

La température du moule a un impact important sur les propriétés intrinsèques et la qualité apparente des produits en TPU. Son niveau est déterminé par de nombreux facteurs tels que la cristallinité du TPU et la taille du produit.

La température du moule est généralement contrôlée par un milieu de refroidissement à température constante tel que l'eau, et la température du moule est élevée pour les TPU à dureté et cristallinité élevées. Par exemple, Texin, dureté 480A, température du moule 20-30℃.

Dureté 591A, température du moule 30 ~ 50 ℃ ; dureté 355D, température du moule 40 ~ 65 ℃. La température de moulage des produits TPU est généralement comprise entre 10 et 60 ℃.

Si la température du moule est basse, la matière fondue gèle prématurément et produit des lignes d'écoulement, et n'est pas propice à la croissance de cristaux sphériques, de sorte que la cristallisation du produit est faible, il y aura un processus de cristallisation tardive, ce qui entraînera un rétrécissement du produit et des changements dans les performances.

Pression

Le processus d'injection comprend la pression de plastification (contre-pression) et la pression d'injection. La pression qui s'exerce sur la partie supérieure de la matière fondue lorsque la vis est retirée est la contre-pression, qui est régulée par la soupape de décharge.

L'augmentation de la contre-pression permet d'augmenter la température de fusion, de réduire la vitesse de plastification, d'uniformiser la température de fusion, de mélanger uniformément le matériau coloré et d'évacuer le gaz de fusion, mais elle prolonge le cycle de moulage. La contre-pression du TPU est généralement comprise entre 0,3 et 4 MPa.

La pression d'injection est la pression appliquée au TPU par le haut de la vis, et sa fonction est de surmonter la résistance à l'écoulement du TPU du cylindre vers la cavité, de donner le taux de remplissage de la matière fondue, et de compacter la matière fondue.

La résistance à l'écoulement du TPU et le taux de remplissage des moules sont étroitement liés à la viscosité de la matière fondue, et la viscosité de la matière fondue est directement liée à la dureté du TPU et à la température de fusion, c'est-à-dire que la viscosité de la matière fondue n'est pas seulement déterminée par la température et la pression, mais aussi par la dureté du TPU et le taux de déformation.

Plus le taux de cisaillement est élevé, plus la viscosité est faible ; le taux de cisaillement reste inchangé, plus la dureté du TPU est élevée, plus la viscosité est élevée.

À taux de cisaillement constant, la viscosité diminue avec l'augmentation de la température, mais à taux de cisaillement élevé, la viscosité n'est pas autant affectée par la température qu'à faible taux de cisaillement.

La pression d'injection du TPU est généralement de 20~110MPa. La pression de maintien est d'environ la moitié de la pression d'injection, et la contre-pression doit être inférieure à 1,4MPa pour que le TPU soit plastifié de manière uniforme.

L'heure

Le temps nécessaire à la réalisation d'un processus d'injection est appelé le moulage par injection cycle.

Le cycle de moulage comprend le temps de remplissage du moule, le temps de maintien, le temps de refroidissement et d'autres temps (ouverture du moule, démoulage, fermeture du moule, etc.), ce qui affecte directement la productivité du travail et l'utilisation de l'équipement.

Moulage par injection de TPU Le cycle de moulage est généralement déterminé par la dureté, l'épaisseur de la pièce et la configuration, le cycle de dureté du TPU est court, le cycle des pièces plastiques épaisses est long, le cycle de configuration des pièces plastiques complexes est long, le cycle de moulage est également lié à la température du moule.

Vitesse d'injection

La vitesse d'injection est principalement déterminée par la configuration des éléments suivants Produits moulés par injection en TPU. Les produits à face frontale épaisse nécessitent une vitesse d'injection plus faible, tandis que les produits à face frontale fine nécessitent une vitesse d'injection plus rapide.

Vitesse de la vis

Le traitement des produits TPU nécessite généralement un faible taux de cisaillement, de sorte qu'une vitesse de vis plus faible est appropriée. La vitesse générale de la vis est de 20~80r/min pour le TPU, 20~40r/min étant la vitesse préférée.

Post-traitement des produits moulés par injection de TPU

En raison d'une plastification inégale dans le cylindre ou de vitesses de refroidissement différentes dans la cavité du moule, le TPU produit souvent une cristallisation, une orientation et une rétraction inégales, ce qui entraîne l'existence d'une contrainte interne dans le produit, qui est plus importante dans les produits à parois épaisses ou dans les produits avec des inserts métalliques.

Lors du stockage et de l'utilisation, les produits soumis à des contraintes internes souffrent souvent d'une dégradation de leurs propriétés mécaniques, d'un argentage de la surface, voire d'une déformation et d'une fissuration.

La solution à ces problèmes de production consiste à recuire les produits. La température de recuit dépend de la dureté des Produits moulés par injection en TPULa température de recuit des produits à dureté élevée est également plus élevée, la température de recuit des produits à faible dureté est également basse ; une température trop élevée peut déformer le produit, une température trop basse ne permet pas d'atteindre l'objectif d'élimination des contraintes internes.

Le recuit TPU doit être utilisé pendant une longue période à basse température, les produits à faible dureté peuvent être placés à température ambiante pendant plusieurs semaines pour obtenir les meilleures performances. La dureté de Shore A85 recuit est inférieure à 80 ℃ × 20h, A85 supérieur à 100 ℃ × 20h peut être.

Le recuit peut être effectué dans le four à air chaud, en veillant à ce que la position ne provoque pas de surchauffe locale et de déformation du produit. Le recuit permet non seulement d'éliminer les contraintes internes, mais aussi d'améliorer les propriétés mécaniques.

Le TPU étant une forme biphasée, le mélange des phases se produit pendant le traitement thermique du TPU et, pendant le refroidissement rapide, la séparation des phases est lente en raison de la viscosité élevée du TPU ; il faut donc prévoir suffisamment de temps pour que la séparation forme des micro-zones afin d'obtenir les meilleures performances.

Moulage par injection de matériaux TPU

Pour répondre aux besoins de résistance à l'assemblage et à l'utilisation, les pièces en TPU sont dotées d'inserts métalliques. L'insert métallique est d'abord placé dans une position prédéterminée dans la pièce de TPU. moule d'injection puis injecté dans un produit entier.

Les produits TPU avec inserts ne sont pas fermement liés au TPU en raison de la différence de propriétés thermiques et de taux de rétrécissement entre les inserts métalliques et le TPU.

La solution consiste à préchauffer l'insert métallique, car le préchauffage de l'insert réduit la différence de température de la matière fondue, de sorte que la matière fondue autour de l'insert peut être refroidie plus lentement pendant le processus d'injection, le retrait est plus uniforme, et une certaine quantité de retrait de la matière chaude se produit pour éviter une contrainte interne excessive autour de l'insert.

Le moulage de l'insert TPU est relativement facile, la forme de l'insert n'est pas limitée, tant que l'insert dégraisse, il sera dans 200 ~ 230 ℃ traitement de chauffage 1,5 ~ 2min, résistance au pelage jusqu'à 6 ~ 9kg / 25mm.

Pour obtenir une liaison plus ferme, l'insert peut être enduit d'adhésif, puis chauffé à 120°C et ensuite injecté. En outre, il convient de noter que le TPU utilisé ne doit pas contenir de lubrifiant.

Réutilisation du matériau de recyclage TPU

Dans le processus de transformation du TPU, les déchets tels que le canal principal, le canal collecteur et les produits non qualifiés peuvent être recyclés et réutilisés.

D'après les résultats expérimentaux, le matériau recyclé 100% n'est pas mélangé au matériau neuf, les propriétés mécaniques de la baisse ne sont pas trop graves, il peut être pleinement utilisé, mais pour maintenir les propriétés physiques et mécaniques et les conditions d'injection au meilleur niveau, la proportion recommandée de matériau recyclé dans les 25% à 30% est bonne.

Il convient de noter que le matériau recyclé et le nouveau matériau des mêmes spécifications d'espèces, ont été contaminés ou ont été recuits pour éviter l'utilisation du matériau recyclé, le matériau recyclé ne doit pas être stocké pendant trop longtemps, le mieux étant de l'utiliser immédiatement sous forme de granulés, à sec. La viscosité à l'état fondu du matériau recyclé doit généralement être réduite et les conditions de moulage doivent être ajustées.

Quels sont les points auxquels il convient de prêter attention dans le cadre du processus de recouvrement du TPU ?

Polyuréthane est l'abréviation de polyuréthane, qui est produit par la réaction de polyisocyanate et de polyol, et qui contient de nombreux groupes carbamates répétitifs (-NH-CO-O-) dans la chaîne moléculaire.

Le caoutchouc polyuréthane thermoplastique (TPU) est un polymère linéaire à blocs de type n (AB), A représentant un polyester ou un polyéther de poids moléculaire élevé (poids moléculaire de 1000 à 6000), appelé chaîne longue, B représentant un diol contenant 2 à 12 atomes de carbone en chaîne droite pour la chaîne courte, la liaison chimique entre les segments de la chaîne AB se fait avec du diisocyanate.

Et dans le domaine du TPU surmoulageest un surmoulage spécial. Surmoulage TPU est du plastique sur du plastique, soit du plastique mou sur du plastique dur, soit du plastique mou sur du plastique mou, et Surmoulage TPU a les 5 points suivants à titre de référence pour le processus.

1. Moulage par injection bicolore (Moulage 2K) est meilleur que l'effet de la seconde moulage par injection (moulage en 2 étapes).
Parce que la première étape de l'injection du plastique dur est encore chaude, la deuxième cavité de la machine est immédiatement utilisée pour l'injection du plastique dur. Moulage par injection 2K Le processus de transfert intermédiaire n'a pas non plus absorbé d'humidité, il est facile de faire fondre le TPU à haute température dans l'ablation superficielle d'une couche ultramince, mais il n'y a pas non plus d'impact de la vapeur d'eau adsorbée à la surface.

dans la plage autorisée de traitement du matériau TPU, choisir autant que possible une température de fusion plus élevée du matériau, sinon le TPU ne peut pas avoir suffisamment de chaleur pour ablater la surface du matériau plastique dur.

La deuxième étape du revêtement consiste à utiliser le plastique dur comme insert dans la cavité, à une température aussi élevée que possible, afin d'utiliser la température du moule. La température du plastique dur est élevée, le refroidissement du TPU fondu à haute température sera lent, il y a assez de chaleur, assez de temps pour ablater le plastique dur et former une couche ultra-mince interdigitée.

Dans la deuxième étape de surmoulageLa matière fondue TPU est injectée à une vitesse aussi élevée que possible sans produire de bord volant TPU.

a. Vitesse d'injection élevée, le temps d'étalement du TPU sur la surface du plastique dur est court, et il y a plus de temps pour ablater la surface du plastique dur dans le cycle de moulage.

b. Avec une vitesse d'injection élevée, le frottement entre le TPU et la surface en plastique dur entraîne une production de chaleur par frottement et un refroidissement plus lent de la température du TPU fondu, qui est utilisé pour entrer en contact avec la surface en plastique dur et l'ablater pendant une période de temps plus longue.

c. Vitesse d'injection élevée, la plupart des TPU (à l'exception du TPE, la viscosité à l'état fondu du TPE est plus sensible à la température) s'amincissent par cisaillement, la tension superficielle diminue, ce qui favorise l'étalement à la surface du plastique dur.

Afin d'éviter l'absorption d'humidité ou la formation de taches sur la surface en plastique dur, en particulier dans le cas de l'application en deux étapes, il est recommandé d'utiliser le système de contrôle de la qualité. moulage par injectionLe plastique dur intermédiaire après l'arrêt des cheveux, le processus de transfert, est plus susceptible de se produire.

Les plastiques durs polaires tels que le PC, le PBT, le PET, le POM, en particulier les plastiques durs polaires forts tels que le nylon 6, le nylon 66, l'absorption de l'humidité de surface entraîne la formation de liaisons hydrogène avec les molécules d'eau adsorbées.

Le TPU ne peut pas former efficacement une liaison intermoléculaire avec les molécules de surface du plastique dur, la force de liaison naturelle du revêtement est réduite ; la surface du plastique dur ne peut pas former une liaison intermoléculaire avec les molécules de surface du plastique dur, la force de liaison naturelle du revêtement est réduite ; la surface du plastique dur est réduite. fabrication de pièces en plastique est taché, par exemple les gants des ouvriers ne sont pas propres ou les fibres de coton des gants adhèrent à la surface des pièces en plastique dur polaire, ce qui affecte naturellement le revêtement en TPU melt.

Emballage en plastique dur polaire TPU, certainement aussi la formule polaire, ne pas faire attention à l'humidité, le même impact sur l'effet d'adhérence de l'emballage.

Résumé

Cet article analyse les caractéristiques des matériaux TPU, les conditions de moulage, les méthodes de moulage et l'équipement de moulage, ainsi que les points à noter lors du moulage, ce qui, nous l'espérons, vous aidera dans votre projet de matériaux TPU.

L'article mentionne Surmoulage TPU et Moulage d'inserts TPU qui exigent une grande expérience de la part des fournisseurs de moules d'injection et fournisseurs de produits de moulage par injection.

Si vous avez un projet impliquant ces deux processus, il est recommandé de confirmer que le processus d'évaluation de la qualité de l'eau est bien en place. usine de moules d'injection et usine de produits moulés par injection avoir de l'expérience dans la fabrication de produits similaires afin d'assurer la bonne mise en œuvre du projet.