Il sovrastampaggio del TPE consiste nel sovrastampare il materiale plastico morbido TPE su altri materiali.
In genere si utilizzano presse bicolore per stampaggio a iniezione oppure presse universali per stampaggio a iniezione, impiegando uno stampo di sovrastampaggio ed eseguendo due iniezioni. L’applicazione generale del materiale TPE si riferisce all’elastomero termoplastico polistirene TPE-S, che è un tecnopolimero termoplastico modificato con elastomero SEBS o SBS come materiale di base. L’elastomero TPE-S nell’industria degli elastomeri è noto anche come TPE o TPR.
Principali vantaggi del materiale plastico morbido elastomero TPE
Il materiale plastico morbido elastomerico TPE viene utilizzato per lo stampaggio a iniezione secondario, ossia nel processo di sovrastampaggio a iniezione.
Poiché il materiale TPE ha buone proprietà antiscivolo e buona elasticità, può migliorare la sensazione tattile dei prodotti e migliorare la presa.
L’elastomero TPE può essere regolato per ottenere una durezza adeguata (gamma di durezza Shore 25-90A) e proprietà fisiche adeguate (come resistenza all’usura, resistenza ai graffi, adesione, indice di fusione, ecc. In questo modo si ottiene una varietà di applicazioni possibili per diversi prodotti.
Il TPE viene lavorato mediante sovrastampaggio a iniezione ed è comunemente impiegato in prodotti come manici, impugnature e materiali elettronici.
Il materiale conferisce ai prodotti un tocco confortevole, migliora la presa, migliora l’estetica dei prodotti e aggiunge valore ai prodotti stessi. La maggior parte dei prodotti viene esportata negli Stati Uniti, in Giappone, nell’Unione Europea e in altri Paesi e regioni sviluppati.
Poiché l’elastomero TPE è un materiale sicuro, non contiene ftalati, alogeni e 38 sostanze SVHC che destano grande preoccupazione ai sensi del regolamento REACH. È conforme agli standard ambientali ROHS, REACH, NP, EN71, PAHS e può soddisfare pienamente i requisiti ambientali di Stati Uniti, Giappone, Unione Europea e altri Paesi e regioni sviluppati.
Tecnologia di lavorazione della gomma morbida elastomero TPE
Il processo di sovrastampaggio del TPE adotta generalmente lo stampaggio a iniezione secondario: le parti in plastica rigida vengono fissate nello stampo di sovrastampaggio, quindi il TPE morbido viene iniettato e fatto aderire alle parti rigide alla temperatura adatta; infine, il prodotto si ottiene mediante raffreddamento.
La temperatura di iniezione delle parti in plastica sovrastampate varia in funzione del materiale plastico rigido. Va scelta in modo che sia la plastica rigida sia il TPE morbido si ammorbidiscano, favorendo la compatibilità dei due materiali sulla superficie di contatto.
Per ottenere un vero sovrastampaggio, la temperatura di iniezione del PP sovrastampato con TPE è solitamente di circa 170-190 gradi Celsius; per l’ABS sovrastampato è circa 220-220 gradi Celsius; per il PC è leggermente superiore a quella dell’ABS; per il nylon PA deve raggiungere circa 240 gradi Celsius.
Materiale TPE materiale comune sovrastampato duro
Nel sovrastampaggio, il TPE morbido viene usato come strato di rivestimento; il materiale rigido più comune è la plastica, ma si impiegano anche metallo e tessuto.
Il TPE e il tessuto sono impiegati soprattutto nei prodotti di valigeria e, come nel sovrastampaggio su metallo, si tratta generalmente di un falso sovrastampaggio.
Il TPE può legarsi saldamente con alcuni comuni materiali plastici generici come PP, GPPS, HIPS, ABS e con i tecnopolimeri PC, PC/ABS, PA e i loro materiali modificati.
L’adesione del TPE al POM è ancora un problema nell’industria degli elastomeri. Poiché il parametro di solubilità SP (22,6) del POM è molto diverso da quello SP (7,2-7,6) del TPE, i due materiali non sono compatibili e non esiste un compatibilizzante adatto a promuovere una buona adesione tra i due.
Problemi di attenzione per il sovrastampaggio del TPE
1. La compatibilità del TPE e delle parti in plastica dura deve essere adeguata, la solubilità molecolare è vicina, la compatibilità molecolare è migliore;
2. Per garantire un contatto ottimale tra il TPE e le parti in plastica dura e per migliorare l’effetto di incollaggio, è necessario evitare gli angoli vivi nella progettazione;
3. Evitare di lasciare gas nella cavità dello stampo mediante uno scarico adeguato;
4. Per raggiungere l’equilibrio tra lo spessore del TPE e il tocco previsto;
5. Mantenere la temperatura del TPE fuso per garantire l’effetto di incollaggio.
6. Il sovrastampaggio in TPE deve essere sottoposto a essiccazione e rilavorazione per ridurre le striature d’acqua superficiali dei prodotti e ottenere un colore superficiale uniforme;
7. La resina di supporto del masterbatch selezionato è compatibile sia con i materiali TPE che con quelli delle parti strutturali;
8. Per la superficie liscia da trattare in modo speciale, lo scopo è aumentare la superficie di contatto dell’adesivo morbido e duro per rafforzare l’effetto di incollaggio;
9. Il TPE deve avere una buona fluidità, poiché lo spessore dello strato di copertura del TPE e il rapporto di dimensioni è molto piccolo, il TPE deve solitamente scorrere attraverso un lungo percorso e un’area a pareti sottili per riempire lo stampo.
10. Il rapporto lunghezza del flusso/spessore del prodotto in TPE è inferiore a 150:1 ;
11. Utilizzare un buon adesivo.
Difetti di sovramolatura del TPE e soluzioni di trattamento
Difetti comuni
1. Mancanza di colla - aumentare la temperatura di lavorazione dell’iniezione; aumentare la pressione di iniezione; migliorare la fluidità del materiale.
2. Cucitura divisa, bordo debordante - abbassare la temperatura di iniezione; aumentare la forza di serraggio; ridurre la pressione di iniezione; ridurre la fluidità dal punto di vista della formulazione.
3. Superficie butterata, non brillante: aumentare la temperatura di lavorazione dell’iniezione; cuocere il materiale, ridurre l’umidità delle materie prime.
4. Scarsa adesione - cuocere completamente il materiale prima della lavorazione a iniezione; aumentare la temperatura di iniezione; regolare la formula.
5. Deformazione del prodotto: rafforzare il raffreddamento dello stampo; prolungare adeguatamente il tempo di serraggio.
6. Stampo appiccicoso - aggiungere un distaccante o un lubrificante (per il lubrificante interno - il distaccante deve prestare attenzione alla quantità aggiunta per evitare la precipitazione e la migrazione del distaccante).
Soluzione
1. Temperatura di iniezione adeguata. Nel sovrastampaggio del nylon, la temperatura di stampaggio a iniezione del TPE dovrebbe superare 190 gradi Celsius, senza oltrepassare 240 gradi. Per ottenere un vero sovrastampaggio, poiché il nylon si ammorbidisce a 250-260 gradi, quanto più sono vicine le temperature di rammollimento del TPE e del nylon senza degradare il TPE, tanto migliore sarà il sovrastampaggio.
2. Il design della struttura del prodotto copre la parte di colla, cercando di raggiungere le dimensioni della parte arrotondata, senza angoli evidenti, per aumentare la tenuta del contatto tra TPE e materiale plastico duro in nylon.
3. Nei pezzi di scheletro di nylon di posizione non importante per aprire alcuni piccoli fori, o creare qualche superficie non liscia, aumentare l’area di contatto di TPE e nylon, in modo che il materiale plastico morbido TPE attraverso il piccolo foro incorporato nel materiale scheletro di nylon, giocare un cerchio incorporato effetto. In effetti, l’effetto pacchetto vero e pacchetto falso con.
4. Per il nuovo stampo, prestare attenzione alla progettazione di punto di iniezione e canale. Poiché lo strato di rivestimento TPE è generalmente sottile, spesso 1-2mm, e le sue dimensioni sono in genere di decine o centinaia di mm, occorre garantire che la gomma morbida TPE riempia la cavità senza mancanze o separazioni, assicurando l’adesione tra TPE e nylon.
Il meccanismo principale del sovrastampaggio del TPE
Nel sovrastampaggio del TPE si distingue tra sovrastampaggio vero e sovrastampaggio falso.
Il vero sovrastampaggio sfrutta la compatibilità degli adesivi morbidi e duri quando sono fusi; essa dipende soprattutto dal parametro di solubilità SP: più i valori sono vicini, migliore è la compatibilità dei materiali.
Per ulteriori informazioni su SP, consultare la sezione Chimica dei polimeri), sulla superficie di contatto tra gomma dura e morbida si forma uno strato adesivo che migliora notevolmente l’adesione del materiale plastico morbido TPE alla plastica dura.
Il falso sovrastampaggio dipende poco dalla compatibilità dei materiali: l’unione avviene mediante forza meccanica, progettazione dello stampo e del prodotto, trattamento superficiale e incastri di ritenzione che legano plastica morbida e rigida.
Sintesi
Questo articolo ha illustrato il processo di sovrastampaggio del TPE, dalla scelta dei materiali per i prodotti sovrastampati alle considerazioni sulla fabbricazione dello stampo, fino ai problemi che possono presentarsi durante lo stampaggio a iniezione.
Il processo di sovrastampaggio del TPE richiede uno stampo e un’esperienza maggiori rispetto allo stampaggio a iniezione convenzionale. Per un progetto reale è quindi consigliabile valutare l’esperienza dei fornitori di stampi a iniezione e dei fornitori di produzione mediante stampaggio a iniezione nel sovrastampaggio, così da prevenire problemi produttivi e ritardi nel progetto.
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