Esistono vari metodi di Stampaggio TPU processo: stampaggio a iniezione, soffiatura, stampaggio a compressione, estrusione, ecc. stampaggio a iniezione è il più comune.

La funzione di stampaggio a iniezione è la trasformazione del TPU nei pezzi richiesti, che si articola in un processo discontinuo di pre-stampaggio, iniezione ed espulsione in tre fasi.

Esistono due tipi di stampaggio a iniezione macchine, a stantuffo e a vite, e il tipo a vite stampaggio a iniezione è consigliata perché ha la capacità di fornire velocità, plastificazione e fusione uniformi.

Progettazione della macchina per l'iniezione di materiale TPU

Il cilindro della macchina a iniezione è rivestito in lega di rame e alluminio e la vite è cromata per evitare l'usura. Il rapporto L/D della vite L/D=16~20 è buono, almeno 15; rapporto di compressione 2,5/1~3,0/1. Lunghezza della sezione di alimentazione 0,5L, sezione di compressione 0,3L, sezione di dosaggio 0,2L. È necessario installare un anello di non ritorno vicino alla parte superiore della vite per evitare il riflusso e mantenere la pressione massima.

Il TPU deve essere lavorato con un ugello autofluente con uscita a cono rovesciato, con un diametro dell'ugello di 4 mm o più, inferiore a 0,68 mm rispetto all'ingresso del collare del percorso di flusso principale, e l'ugello deve essere dotato di nastro riscaldante controllato per evitare la solidificazione del materiale.

Dal punto di vista economico, il volume di iniezione dovrebbe essere compreso tra 40% e 80% del volume nominale. La velocità della vite dovrebbe essere di 20~50 giri/min.

Design dello stampo in materiale TPU

Restringimento di parti in TPU stampate

Il ritiro è influenzato dalla durezza della materia prima, dallo spessore e dalla forma del pezzo, dalla temperatura di stampaggio e dalla temperatura dello stampo e da altri fattori. stampaggio a iniezione condizioni.

Di solito il tasso di ritiro varia da 0,005 a 0,020 cm/cm.Ad esempio, un pezzo di prova rettangolare di 100 × 10 × 2 mm, nel senso della lunghezza, nel senso del flusso, nel senso del ritiro, la durezza 75A rispetto a 60D è da 2 a 3 volte maggiore.

Durezza del TPU compresa tra 78A e 90A, il tasso di contrazione dei pezzi diminuisce con l'aumento dello spessore; durezza compresa tra 95A e 74D, il tasso di contrazione dei pezzi aumenta leggermente con l'aumento dello spessore.

Corridore e cavità fredda

Il canale principale è una sezione dello stampo che collega l'ugello dell'iniettore al collettore o alla cavità; il diametro deve essere espanso verso l'interno, con un angolo di 2o o più, per facilitare il flusso del materiale superfluo fuori dallo stampo.

Il collettore è un canale che collega il canale di flusso principale e ciascuna cavità di uno stampo a più scanalature e la disposizione dello stampo deve essere simmetrica ed equidistante.

Il canale di colata può essere rotondo, semicircolare, rettangolare, con un diametro di 6~9 mm. La superficie della pista deve essere lucidata come la cavità per ridurre la resistenza al flusso e garantire una maggiore velocità di riempimento dello stampo.

La cavità per il materiale freddo è una cavità situata all'estremità del canale di flusso principale per intrappolare il materiale freddo generato tra le iniezioni all'estremità dell'ugello, evitando così l'ostruzione del collettore o della porta.

Il materiale freddo mescolato nella cavità, il prodotto è facile da produrre stress interno. La cavità del materiale freddo ha un diametro di 8~10 mm e una profondità di circa 6 mm.

Porta e scarico

La porta è il canale che collega il canale di flusso principale o il collettore alla cavità. La sua sezione trasversale è solitamente inferiore a quella del canale, è la parte più piccola del sistema di canali e la sua lunghezza deve essere ridotta.

La forma del cancello è rettangolare o circolare, la dimensione aumenta con lo spessore del prodotto, lo spessore del prodotto è inferiore a 4 mm, il diametro è di 1 mm; lo spessore è di 4~8 mm, il diametro è di 1,4 mm; lo spessore è superiore a 8 mm, il diametro è di 2,0~2,7 mm.

La posizione del cancello è generalmente scelta nel punto più spesso del prodotto, senza influenzarne l'aspetto e l'uso, e ad angolo retto rispetto alla parete dello stampo per prevenire il ritiro ed evitare linee di rotazione.

Lo sfiato d'aria è una sorta di uscita d'aria a forma di fessura nello stampo, che serve a evitare che la massa fusa che entra nello stampo venga coinvolta dal gas e a scaricare il gas dalla cavità.

In caso contrario, il prodotto presenterà fori d'aria, scarsa fusione, riempimento dello stampo e persino bruciature a causa dell'elevata temperatura generata dalla compressione dell'aria e dello stress interno del prodotto.

Lo sfiato può essere posizionato alla fine del flusso di fusione nella cavità o sulla superficie di divisione dello stampo, per un canale di 0,15 mm di profondità e 6 mm di larghezza, deve prestare attenzione al controllo della temperatura dello stampo, che deve essere il più uniforme possibile, in modo da evitare la deformazione e la torsione dei pezzi.

Condizioni di stampaggio del materiale TPU

Le condizioni di stampaggio più importanti per il TPU sono la temperatura, la pressione e il tempo che influenzano il flusso di plastificazione e il raffreddamento. Questi parametri influiscono sull'aspetto e sulle prestazioni del pezzo in TPU. Buone condizioni di lavorazione dovrebbero consentire di ottenere parti uniformi di colore bianco-beige.

Temperatura

Le temperature che devono essere controllate nel Stampaggio TPU processo sono la temperatura del cilindro, la temperatura dell'ugello e la temperatura dello stampo. Le prime due temperature influenzano principalmente la plastificazione e il flusso del TPU, mentre l'ultima temperatura influenza il flusso e il raffreddamento del TPU.

a. Temperatura della canna

La scelta della temperatura del cilindro è legata alla durezza del TPU. La temperatura di fusione del TPU ad alta durezza è elevata e anche la temperatura massima alla fine del cilindro è elevata. L'intervallo di temperatura del cilindro per la lavorazione del TPU è 177~232℃.

La distribuzione della temperatura del cilindro avviene generalmente dal lato della tramoggia (estremità posteriore) all'ugello (estremità anteriore), aumentando gradualmente, in modo che la temperatura del TPU aumenti costantemente per raggiungere lo scopo della plastificazione uniforme.

b. Temperatura dell'ugello

Di solito è leggermente inferiore alla temperatura massima della canna per evitare una possibile salivazione della massa fusa nell'ugello a passaggio diretto.

Se si utilizza un ugello autobloccante per eliminare la salivazione, la temperatura dell'ugello può essere controllata entro la temperatura massima della canna.

c. Temperatura dello stampo

La temperatura dello stampo ha un grande impatto sulle proprietà intrinseche e sulla qualità apparente dei prodotti in TPU. Il suo livello è determinato da molti fattori, come la cristallinità del TPU e le dimensioni del prodotto.

La temperatura dello stampo è solitamente controllata da un mezzo di raffreddamento a temperatura costante, come l'acqua, e la temperatura dello stampo è elevata per il TPU con durezza e cristallinità elevate. Ad esempio, Texin, durezza 480A, temperatura di stampo 20-30℃.

Durezza 591A, temperatura di stampo 30 ~ 50 ℃; durezza 355D, temperatura di stampo 40 ~ 65 ℃. La temperatura di stampo dei prodotti TPU è generalmente compresa tra 10 e 60 ℃.

La temperatura dello stampo è bassa, la massa fusa si congela prematuramente e produce linee di flusso; inoltre, non favorisce la crescita di cristalli sferici, per cui la cristallizzazione del prodotto è bassa e si verifica un processo di cristallizzazione tardivo, che causa il post-ritiro del prodotto e cambiamenti nelle prestazioni.

Pressione

Il processo di iniezione è caratterizzato da una pressione che comprende la pressione di plastificazione (contropressione) e la pressione di iniezione. La pressione sulla parte superiore della massa fusa, quando la vite è in posizione arretrata, è la contropressione, che viene regolata dalla valvola di sicurezza.

Aumentando la contropressione si aumenta la temperatura di fusione, si riduce la velocità di plastificazione, si rende uniforme la temperatura di fusione, si mescola uniformemente il materiale colorato e si scarica il gas di fusione, ma si prolunga il ciclo di stampaggio. la contropressione del TPU è solitamente compresa tra 0,3 e 4 MPa.

La pressione di iniezione è la pressione applicata al TPU dalla parte superiore della vite e ha la funzione di vincere la resistenza al flusso del TPU dal cilindro alla cavità, di dare la velocità di riempimento della colata e di compattare la colata.

La resistenza al flusso del TPU e il tasso di riempimento dello stampo sono strettamente correlati alla viscosità della fusione, e la viscosità della fusione è direttamente correlata alla durezza del TPU e alla temperatura di fusione, cioè la viscosità della fusione non è determinata solo dalla temperatura e dalla pressione, ma anche dalla durezza del TPU e dal tasso di deformazione.

Maggiore è la velocità di taglio, minore è la viscosità; la velocità di taglio rimane invariata, maggiore è la durezza del TPU, maggiore è la viscosità.

In condizioni di velocità di taglio costante, la viscosità diminuisce con l'aumentare della temperatura, ma ad alta velocità di taglio la viscosità non è influenzata dalla temperatura come a bassa velocità di taglio.

La pressione di iniezione del TPU è generalmente di 20~110MPa. La pressione di mantenimento è circa la metà della pressione di iniezione e la contropressione deve essere inferiore a 1,4MPa per rendere il TPU plastificato in modo uniforme.

Tempo

Il tempo necessario per completare un processo di iniezione è chiamato "tempo di iniezione". stampaggio a iniezione ciclo.

Il ciclo di stampaggio comprende il tempo di riempimento dello stampo, il tempo di mantenimento, il tempo di raffreddamento e altri tempi (apertura dello stampo, rilascio dello stampo, chiusura dello stampo, ecc.), che influiscono direttamente sulla produttività della manodopera e sull'utilizzo delle attrezzature.

Stampaggio a iniezione di TPU Il ciclo è solitamente determinato dalla durezza, dallo spessore del pezzo e dalla configurazione, il ciclo di durezza del TPU è breve, il ciclo delle parti in plastica spesse è lungo, il ciclo di configurazione delle parti in plastica complesse è lungo, il ciclo di stampaggio è anche legato alla temperatura dello stampo.

Velocità di iniezione

La velocità di iniezione è determinata principalmente dalla configurazione di Prodotti stampati ad iniezione in TPU. I prodotti con la parte terminale spessa necessitano di una velocità di iniezione inferiore, mentre quelli con la parte terminale sottile necessitano di una velocità di iniezione superiore.

Velocità della vite

La lavorazione dei prodotti in TPU richiede solitamente una bassa velocità di taglio, per cui è appropriata una velocità della vite inferiore. 20~80r/min per il TPU è la velocità generale della vite, 20~40r/min è la preferita.

Post-trattamento di prodotti stampati ad iniezione in TPU

Il TPU, a causa di una plastificazione non uniforme nel cilindro o di diverse velocità di raffreddamento nella cavità dello stampo, spesso produce una cristallizzazione, un orientamento e un ritiro non uniformi, con conseguente esistenza di tensioni interne nel prodotto, più evidenti nei prodotti a parete spessa o con inserti metallici.

Durante lo stoccaggio e l'uso, i prodotti con sollecitazioni interne spesso subiscono un degrado delle proprietà meccaniche, l'argentatura della superficie e persino deformazioni e fessurazioni.

La soluzione a questi problemi nella produzione è la ricottura dei prodotti. La temperatura di ricottura dipende dalla durezza del Prodotti stampati ad iniezione in TPULa temperatura di ricottura di un prodotto di elevata durezza è anche più alta, quella di una bassa durezza è anche bassa; una temperatura troppo alta può far deformare o deformare il prodotto, una temperatura troppo bassa non permette di raggiungere lo scopo di eliminare le tensioni interne.

La ricottura del TPU deve essere utilizzata per lungo tempo a bassa temperatura; i prodotti con bassa durezza possono essere posti a temperatura ambiente per diverse settimane per ottenere le migliori prestazioni. La durezza in Shore A85 ricotto sotto 80 ℃ × 20h, A85 sopra 100 ℃ × 20h può essere.

La ricottura può essere effettuata nel forno ad aria calda, prestando attenzione al posizionamento della posizione per evitare il surriscaldamento locale e la deformazione del prodotto. La ricottura può non solo eliminare le tensioni interne, ma anche migliorare le proprietà meccaniche.

Poiché il TPU è una forma bifasica, durante la lavorazione termica del TPU si verifica la miscelazione delle fasi e, durante il raffreddamento rapido, la separazione delle fasi è lenta a causa dell'elevata viscosità del TPU.

Stampaggio a iniezione di materiale TPU

Per soddisfare le esigenze di resistenza all'assemblaggio e all'uso, le parti in TPU sono dotate di inserti metallici. L'inserto metallico viene dapprima collocato in una posizione predeterminata nel stampo a iniezione e poi iniettato in un prodotto intero.

I prodotti in TPU con inserti non sono saldamente incollati al TPU a causa della differenza delle proprietà termiche e del tasso di contrazione tra inserti metallici e TPU.

La soluzione è quella di preriscaldare l'inserto metallico, perché dopo il preriscaldamento l'inserto riduce la differenza di temperatura della massa fusa, in modo che la massa fusa intorno all'inserto possa essere raffreddata più lentamente durante il processo di iniezione, il ritiro sia più uniforme e si verifichi una certa quantità di ritiro del materiale caldo per evitare eccessive sollecitazioni interne intorno all'inserto.

Lo stampaggio dell'intarsio in TPU è relativamente facile, la forma dell'inserto non è limitata, purché l'inserto venga sgrassato, sarà sottoposto a un trattamento di riscaldamento a 200 ~ 230 ℃ per 1,5 ~ 2 minuti, con una resistenza alla pelatura fino a 6 ~ 9 kg / 25 mm.

Per ottenere un legame più solido, l'inserto può essere rivestito di adesivo, quindi riscaldato a 120°C e poi iniettato. Inoltre, va notato che il TPU utilizzato non deve contenere lubrificanti.

Riutilizzo del materiale di riciclo TPU

Nel processo di lavorazione del TPU, i materiali di scarto come il canale principale, il canale del collettore e i prodotti non qualificati possono essere riciclati e riutilizzati.

Dai risultati sperimentali, il materiale riciclato 100% non è mescolato con materiale nuovo, le proprietà meccaniche del declino non sono troppo gravi, può essere pienamente utilizzato, ma per mantenere le proprietà fisiche e meccaniche e le condizioni di iniezione al livello migliore, la proporzione raccomandata di materiale riciclato in 25% a 30% è buona.

Va notato che il materiale riciclato e il nuovo materiale delle stesse specifiche di specie, sono stati contaminati o sono stati ricotti per evitare l'uso di materiale riciclato, il materiale riciclato non dovrebbe essere conservato per troppo tempo, il migliore è l'uso immediato granulato e asciutto. La viscosità di fusione del materiale riciclato deve essere generalmente ridotta e le condizioni di stampaggio devono essere regolate.

Il processo di rivestimento in TPU deve prestare attenzione a quali punti?

Poliuretano è l'abbreviazione di poliuretano, che si ottiene dalla reazione di poliisocianato e poliolo e contiene molti gruppi carbammati ripetuti (-NH-CO-O-) nella catena molecolare.

La gomma poliuretanica termoplastica (TPU) è un polimero lineare a blocchi (AB) di tipo n. A rappresenta un poliestere o polietere ad alto peso molecolare (peso molecolare da 1000 a 6000), detto a catena lunga, B rappresenta un diolo contenente da 2 a 12 atomi di carbonio a catena retta per la catena corta, il legame chimico del segmento intercatena AB è con il diisocianato.

E nel campo del TPU di sovrastampaggioè uno speciale sovrastampaggio. Sovrastampaggio in TPU è plastica su plastica, materiale plastico morbido su plastica dura o materiale plastico morbido su materiale plastico morbido, e Sovrastampaggio in TPU ha i seguenti 5 punti di riferimento del processo.

1. Stampaggio a iniezione a due colori (Modanatura 2K) è migliore dell'effetto del secondo stampaggio a iniezione (modanatura a 2 fasi).
Perché, la prima fase di iniezione di plastica dura è ancora calda, immediatamente nella seconda cavità del Stampaggio a iniezione 2K macchina, il processo di trasferimento intermedio anche non ha assorbito l'umidità, sia facile essere ad alta temperatura TPU si fondono nella ablazione superficiale di strato ultra-sottile, ma anche nessun vapore acqueo in superficie è impatto adsorbito.

nella gamma di lavorazione del materiale TPU consentita, per quanto possibile scegliere una temperatura di fusione più alta del materiale, altrimenti il TPU non può avere abbastanza calore per ablare la superficie del materiale plastico duro.

Nella seconda fase del rivestimento, la plastica dura come inserto della cavità è il più alta possibile per utilizzare la temperatura dello stampo. La temperatura della plastica dura è elevata, il raffreddamento del TPU fuso ad alta temperatura sarà lento, c'è abbastanza calore, abbastanza tempo per ablare la plastica dura per formare uno strato ultrasottile interdigitato.

Nella seconda fase di sovrastampaggioLa colata di TPU viene sparata ad una velocità di iniezione il più possibile elevata, senza produrre bordi volanti in TPU.

a. Alta velocità di iniezione, il tempo di diffusione del TPU sulla superficie della plastica dura è breve e c'è più tempo per ablare la superficie della plastica dura nel ciclo di stampaggio.

b. Con un'elevata velocità di iniezione, l'attrito tra il TPU e la superficie in plastica dura porta alla generazione di calore per attrito e a un raffreddamento più lento della temperatura del TPU fuso, che viene utilizzato per contattare e ablare la superficie in plastica dura per un periodo di tempo più lungo.

c. Alta velocità di iniezione, la maggior parte dei TPU (tranne il TPE, la viscosità di fusione del TPE è più sensibile alla temperatura) si assottiglia al taglio, la tensione superficiale diminuisce, favorendo la diffusione sulla superficie della plastica dura.

Per evitare l'assorbimento di umidità o la formazione di macchie sulla superficie in plastica rigida, in particolare nel caso di due fasi stampaggio a iniezione, plastica dura intermedia dopo l'arresto dei capelli, processo di trasferimento, è più probabile che accada.

Le plastiche dure polari come PC, PBT, PET, POM e soprattutto le plastiche dure polari forti come il nylon 6, il nylon 66, l'assorbimento dell'umidità superficiale porta alla formazione di legami idrogeno con le molecole d'acqua adsorbite.

Il TPU non è in grado di formare efficacemente un legame intermolecolare con le molecole della superficie della plastica dura, la forza di legame naturale del rivestimento è ridotta; la superficie della plastica dura è ridotta. produzione di parti in plastica è macchiato, come ad esempio i guanti dei lavoratori dell'officina non sono puliti o le fibre di cotone dei guanti aderiscono alla superficie delle parti in plastica dura polare, naturalmente influenzano il rivestimento di fusione TPU.

Avvolgimento di plastica dura polare TPU, certamente anche formula polare, non prestare attenzione all'umidità, lo stesso impatto sull'effetto di legame del pacchetto.

Sintesi

Questo articolo analizza le caratteristiche dei materiali TPU, le condizioni di stampaggio, i metodi di stampaggio e le attrezzature di stampaggio, nonché i punti da tenere presenti durante lo stampaggio, che si spera possano aiutare il vostro progetto di materiale TPU.

L'articolo cita Sovrastampaggio in TPU e Stampaggio di inserti in TPU processi, che richiedono un'elevata esperienza di fornitori di stampi a iniezione e fornitori di prodotti per lo stampaggio a iniezione.

Se si dispone di un progetto che coinvolge questi due processi, si raccomanda di confermare che il fabbrica di stampi a iniezione e fabbrica di prodotti per lo stampaggio a iniezione avere esperienza nella realizzazione di prodotti simili per garantire la corretta realizzazione del progetto.