다양한 방법이 있습니다. TPU 몰딩 프로세스: 사출 성형블로우 성형, 압축 성형, 압출 성형 등, 그중에서도 사출 성형 가 가장 일반적입니다.

의 기능 사출 성형 TPU를 필요한 부품으로 가공하는 것으로, 프리몰딩, 사출, 사출의 3단계 불연속 공정으로 나뉩니다.

두 가지 유형이 있습니다. 사출 성형 기계, 플런저 유형 및 나사 유형, 나사 유형 사출 성형 기계는 균일한 속도, 가소화 및 용융을 제공할 수 있기 때문에 권장됩니다.

TPU 소재 사출기 설계

사출기 배럴은 구리-알루미늄 합금으로 라이닝되어 있으며 나사는 마모를 방지하기 위해 크롬 도금되어 있습니다. 나사 L/D 비율 L/D=16~20, 최소 15, 압축비 2.5/1~3.0/1이 좋습니다. 공급 섹션 길이 0.5L, 압축 섹션 0.3L, 계량 섹션 0.2L. 역류를 방지하고 최대 압력을 유지하기 위해 나사 상단 근처에 역류 방지 링을 설치해야 합니다.

TPU는 노즐 직경이 4mm 이상이고 주 흐름 경로 칼라 입구보다 0.68mm 미만인 역 원뿔 배출구가있는 자체 흐르는 노즐로 처리해야하며 노즐에는 재료 응고를 방지하기 위해 제어 가열 테이프가 장착되어 있어야합니다.

경제적 관점에서 볼 때 사출량은 정격 볼륨의 40% ~ 80%가 되어야 합니다. 스크류 속도는 20~50r/min이어야 합니다.

TPU 소재 몰드 디자인

성형된 TPU 부품의 수축

수축은 원료의 경도, 부품의 두께와 모양, 성형 온도 및 금형 온도 등에 의해 영향을 받습니다. 사출 성형 조건.

일반적으로 수축률은 0.005 ~ 0.020cm / cm이며, 예를 들어 100 × 10 × 2mm 직사각형 시험편, 길이 방향 게이팅, 흐름 방향 수축, 경도 75A가 60D보다 2 ~ 3 배 더 큽니다.

TPU 경도는 78A~90A로 두께가 증가함에 따라 부품의 수축률이 감소하고, 95A~74D의 경도는 두께가 증가함에 따라 부품의 수축률이 약간 증가합니다.

러너와 콜드 캐비티

메인 러너는 인젝터 노즐을 매니폴드 또는 캐비티에 연결하는 금형의 한 부분으로, 불필요한 재료가 금형 밖으로 쉽게 흘러나오도록 직경이 2o 이상 안쪽으로 확장되어야 합니다.

매니폴드는 다중 홈 몰드에서 주 흐름 채널과 각 캐비티를 연결하는 채널이며, 몰드의 배열은 대칭적이고 등거리에 있어야 합니다.

러너는 직경 6~9mm의 원형, 반원형, 직사각형이 될 수 있습니다. 러너의 표면은 캐비티처럼 연마해야 유동 저항을 줄이고 금형 충전 속도를 높일 수 있습니다.

냉매 캐비티는 주 흐름 채널의 끝에 위치한 캐비티로, 노즐 끝에서 주입 사이에 발생하는 냉매를 가두어 매니폴드나 게이트의 막힘을 방지합니다.

차가운 재료가 캐비티에 혼합되어 제품이 내부 응력을 생성하기 쉽습니다. 차가운 재료의 캐비티는 직경 8~10mm, 깊이 약 6mm입니다.

게이트 및 배기 포트

게이트는 주 흐름 채널 또는 매니폴드를 캐비티에 연결하는 채널입니다. 단면적은 일반적으로 러너보다 작으며 러너 시스템에서 가장 작은 부분이며 길이가 짧아야 합니다.

게이트의 모양은 직사각형 또는 원형이며, 제품의 두께에 따라 크기가 증가하고, 제품의 두께는 4mm 이하, 직경은 1mm, 두께는 4 ~ 8mm, 직경은 1.4mm, 두께는 8mm 이상, 직경은 2.0 ~ 2.7mm입니다.

게이트의 위치는 일반적으로 외관과 사용에 영향을 주지 않으면서 제품의 가장 두꺼운 부분을 선택하고, 수축을 방지하고 스핀 라인을 피하기 위해 금형 벽과 직각으로 선택합니다.

에어 벤트는 금형에 있는 일종의 슬롯 모양의 공기 배출구로, 금형에 유입된 용융물이 가스에 섞이는 것을 방지하고 캐비티에서 가스를 배출하는 데 사용됩니다.

그렇지 않으면 공기 구멍, 융합 불량, 곰팡이 충진, 심지어 공기 압축으로 인해 발생하는 고온 및 제품 내부 응력으로 인해 제품이 타 버릴 수 있습니다.

통풍구는 캐비티의 용융 흐름 끝 또는 금형 분할 표면에 위치 할 수 있으며, 0.15mm 깊이, 6mm 너비의 트로프는 부품의 뒤틀림과 비틀림을 방지하기 위해 가능한 한 균일 한 금형 온도 제어에주의를 기울여야합니다.

TPU 소재 성형 조건

TPU의 가장 중요한 성형 조건은 가소화 흐름과 냉각에 영향을 미치는 온도, 압력, 시간입니다. 이러한 매개변수는 TPU 부품의 외관과 성능에 영향을 미칩니다. 좋은 가공 조건은 균일한 흰색에서 베이지색 부품을 만들어야 합니다.

온도

에서 제어해야 하는 온도는 TPU 몰딩 공정은 배럴 온도, 노즐 온도 및 금형 온도입니다. 처음 두 온도는 주로 TPU의 가소화 및 흐름에 영향을 미치고, 후자의 온도는 TPU의 흐름 및 냉각에 영향을 미칩니다.

a. 배럴 온도

배럴 온도의 선택은 TPU의 경도와 관련이 있습니다. 경도가 높은 TPU의 용융 온도가 높고 배럴 끝의 최대 온도도 높습니다. TPU 가공을위한 배럴 온도 범위는 177 ~ 232 ℃입니다.

배럴 온도의 분포는 일반적으로 호퍼 측(후단)에서 노즐(전단)까지 점차적으로 증가하여 TPU 온도가 꾸준히 상승하여 균일 한 가소 화 목적을 달성합니다.

b. 노즐 온도

일반적으로 최대 배럴 온도보다 약간 낮게 설정하여 직선형 노즐에서 용융물이 침출되는 것을 방지합니다.

자동 잠금 노즐을 사용하여 타액 분비를 제거하면 노즐 온도를 배럴의 최대 온도 범위 내에서 제어할 수 있습니다.

c. 금형 온도

금형 온도는 TPU 제품의 고유한 특성과 외관 품질에 큰 영향을 미칩니다. 그 수준은 TPU의 결정성 및 제품 크기와 같은 여러 요인에 의해 결정됩니다.

금형 온도는 일반적으로 물과 같은 항온 냉각 매체에 의해 제어되며 경도와 결정성이 높은 TPU의 경우 금형 온도가 높습니다. 예를 들어, 텍신, 경도 480A, 금형 온도 20-30℃.

경도 591A, 금형 온도 30 ~ 50 ℃; 경도 355D, 금형 온도 40 ~ 65 ℃. TPU 제품 금형 온도는 일반적으로 10 ~ 60 ℃입니다.

금형 온도가 낮고 용융물이 조기에 동결되어 유동선이 생성되고 구형 결정의 성장에 도움이되지 않아 제품 결정화가 낮고 결정화 과정이 늦어 제품의 사후 수축 및 성능 변화를 유발합니다.

압력

사출 공정에는 가소화 압력(배압)과 사출 압력이 포함됩니다. 나사를 풀었을 때 용융물 상단에 가해지는 압력이 배압이며, 이는 릴리프 밸브에 의해 조절됩니다.

배압을 높이면 용융 온도가 상승하고 가소 화 속도가 감소하며 용융 온도가 균일 해지고 색상 재료가 고르게 혼합되고 용융 가스가 배출되지만 성형주기가 연장됩니다. TPU의 배압은 일반적으로 0. 3 ~ 4 MPa입니다.

사출 압력은 나사 상단에 의해 TPU에 가해지는 압력으로, 그 기능은 배럴에서 캐비티까지 TPU의 유동 저항을 극복하고 용융 충전 속도를 부여하며 용융을 압축하는 것입니다.

TPU 유동 저항 및 금형 충전 속도는 용융 점도와 밀접한 관련이 있으며 용융 점도는 TPU 경도 및 용융 온도와 직접적인 관련이 있습니다. 즉, 용융 점도는 온도와 압력에 의해 결정될뿐만 아니라 TPU 경도와 변형률에 의해서도 결정됩니다.

전단 속도가 높을수록 점도가 낮아지고, 전단 속도는 변하지 않으며, TPU 경도가 높을수록 점도가 높아집니다.

일정한 전단 속도 조건에서는 온도가 증가함에 따라 점도가 감소하지만, 높은 전단 속도에서는 점도가 낮은 전단 속도만큼 온도에 영향을 받지 않습니다.

TPU의 사출 압력은 일반적으로 20 ~ 110MPa입니다. 유지 압력은 사출 압력의 약 절반이며 배압은 1.4MPa 미만이어야 TPU가 균일하게 가소 화됩니다.

시간

주입 프로세스를 완료하는 데 필요한 시간을 사출 성형 주기.

성형 주기에는 금형 충전 시간, 유지 시간, 냉각 시간 및 기타 시간(금형 개방, 금형 해제, 금형 폐쇄 등)이 포함되며 이는 노동 생산성 및 장비 활용도에 직접적인 영향을 미칩니다.

TPU 사출 성형 사이클은 일반적으로 경도, 부품 두께 및 구성에 의해 결정되며, TPU 경도 사이클은 짧고 두꺼운 플라스틱 부품 사이클은 길고 복잡한 플라스틱 부품 구성 사이클은 길며 성형 사이클은 금형 온도와도 관련이 있습니다.

사출 속도

사출 속도는 주로 다음 구성에 의해 결정됩니다. TPU 사출 성형 제품. 끝면이 두꺼운 제품은 사출 속도가 낮아야 하고 끝면이 얇은 제품은 사출 속도가 빨라야 합니다.

나사 속도

TPU 제품 가공에는 일반적으로 낮은 전단 속도가 필요하므로 나사 속도가 낮을수록 적합합니다. TPU의 경우 20~80r/min이 일반적인 스크류 속도이며, 20~40r/min이 선호됩니다.

TPU 사출 성형 제품의 후처리

배럴의 가소화가 고르지 않거나 금형 캐비티의 냉각 속도가 다른 TPU는 종종 고르지 않은 결정화, 방향 및 수축을 생성하여 벽이 두꺼운 제품이나 금속 삽입물이있는 제품에서 더 두드러진 제품 내부 응력이 존재합니다.

보관 및 사용 시 내부 응력이 있는 제품은 기계적 물성 저하, 표면 은화, 심지어 변형 및 균열이 발생하는 경우가 많습니다.

생산 시 이러한 문제에 대한 해결책은 제품을 어닐링하는 것입니다. 어닐링 온도는 다음과 같은 경도에 따라 달라집니다. TPU 사출 성형 제품제품 어닐링 온도의 높은 경도도 높고, 낮은 경도 온도도 낮으며, 온도가 너무 높으면 제품이 휘거나 변형될 수 있으며, 너무 낮으면 내부 응력을 제거하는 목적을 달성하기에는 너무 낮습니다.

TPU 어닐링은 저온에서 장시간 사용해야하며 경도가 낮은 제품은 최상의 성능을 얻기 위해 몇 주 동안 실온에 보관할 수 있습니다. 80 ℃ × 20 시간 이하에서 어닐링 된 쇼어 A85의 경도, 100 ℃ × 20 시간 이상의 A85가 될 수 있습니다.

어닐링은 열풍 오븐에서 수행 할 수 있으며 제품의 국부적 과열 및 변형이 발생하지 않도록 위치 배치에주의하십시오. 어닐링은 내부 응력을 제거할 뿐만 아니라 기계적 특성도 개선할 수 있습니다.

TPU는 2상 형태이기 때문에 TPU 열처리 과정에서 상 혼합이 발생하고, 급속 냉각 시에는 TPU의 높은 점도로 인해 상 분리가 느리며, 최상의 성능을 얻으려면 분리가 미세 영역을 형성할 수 있는 충분한 시간이 있어야 합니다.

TPU 소재 인레이 사출 성형

조립 및 사용 강도의 요구를 충족하기 위해 TPU 부품에는 금속 인서트가 내장되어 있습니다. 금속 인서트는 먼저 미리 정해진 위치에 배치됩니다. 사출 금형 에 주입한 다음 제품 전체에 주입합니다.

인서트가 있는 TPU 제품은 금속 인서트와 TPU의 열적 특성 및 수축률 차이로 인해 TPU에 단단히 접착되지 않습니다.

해결책은 금속 인서트를 예열하는 것입니다. 인서트를 예열하면 용융물의 온도 차이가 줄어들어 사출 과정에서 인서트 주변의 용융물이 더 천천히 냉각되고 수축이 더 균일 해지고 인서트 주변의 과도한 내부 응력을 방지하기 위해 일정량의 뜨거운 재료 수축이 발생하기 때문입니다.

TPU 인레이 성형은 비교적 쉽고 인서트 탈지, 200 ~ 230 ℃ 가열 처리 1.5 ~ 2 분, 박리 강도 최대 6 ~ 9kg / 25mm로 인서트의 모양이 제한되지 않습니다.

보다 견고한 결합을 위해 인서트를 접착제로 코팅한 다음 120°C에서 가열한 다음 주입할 수 있습니다. 또한 사용되는 TPU에는 윤활제가 포함되어서는 안 된다는 점에 유의해야 합니다.

TPU 재활용 소재 재사용

TPU 가공 공정에서 메인 스트림 채널, 매니폴드 채널 및 불합격 제품과 같은 폐기물은 재활용 및 재사용할 수 있습니다.

실험 결과에서 100% 재활용 재료는 신소재와 혼합되지 않고 기계적 특성이 너무 심각하지 않고 충분히 활용할 수 있지만 물리적 및 기계적 특성과 사출 조건을 최상의 수준으로 유지하려면 25%에서 30%에 재활용 재료의 권장 비율을 30%로 유지하는 것이 좋습니다.

재활용 재료와 동일한 종 사양의 신소재가 오염되었거나 재활용 재료의 사용을 피하기 위해 어닐링 된 경우 재활용 재료를 너무 오래 보관해서는 안되며, 가장 즉시 과립화되고 건조한 사용을 피해야합니다. 일반적으로 재활용 재료의 용융 점도를 낮추고 성형 조건을 조정해야 합니다.

TPU 커버링 과정에서 어떤 점에 주의해야 하나요?

폴리우레탄은 폴리이소시아네이트와 폴리올의 반응으로 만들어지는 폴리우레탄의 약자로, 분자 사슬에 반복되는 카르바메이트기(-NH-CO-O-)가 많이 포함되어 있습니다.

열가소성 폴리우레탄 고무(TPU)는 (AB) n형 블록 선형 고분자로, A는 장쇄라고 불리는 고분자 폴리에스테르 또는 폴리에테르(분자량 1000~6000)를, B는 단쇄로 2~12개의 직쇄 탄소 원자를 포함하는 디올을, AB 체인 간 세그먼트 화학 결합은 디이소시아네이트로 나타냅니다.

그리고 TPU 분야에서는 오버몰딩는 특수 오버몰딩입니다. TPU 오버몰딩 는 플라스틱 위에 플라스틱, 즉 딱딱한 플라스틱 위에 부드러운 플라스틱 소재 또는 부드러운 플라스틱 소재 위에 부드러운 플라스틱 소재입니다. TPU 오버몰딩 프로세스에서 참고할 수 있는 다음 5가지 사항이 있습니다.

1. 2색 사출 성형 (2K 몰딩)의 효과보다 두 번째 사출 성형 (2단계 성형).
경질 플라스틱 주입의 첫 번째 단계는 여전히 뜨겁기 때문에 즉시 두 번째 구멍에 2K 사출 성형 기계, 중간 이송 공정도 수분을 흡수하지 않았으며, 초박형 층의 표면 절제에서 고온 TPU가 녹기 쉬울뿐만 아니라 표면의 수증기가 흡착되는 충격도 없습니다.

TPU 소재 가공 허용 범위에서 가능한 한 더 높은 용융 온도를 선택해야 하며, 그렇지 않으면 TPU는 단단한 플라스틱 소재의 표면을 제거하기에 충분한 열을 갖지 못할 수 있습니다.

클래딩의 두 번째 단계는 금형 온도를 사용하기 위해 가능한 한 높은 캐비티의 인서트로서 단단한 플라스틱입니다. 경질 플라스틱 온도가 높고 TPU 고온 용융 냉각이 느리고 열이 충분하고 경질 플라스틱을 제거하여 초박막 층을 형성하기에 충분한 시간이 있습니다.

의 두 번째 단계에서는 오버몰딩를 사용하면 TPU 용융물이 가능한 한 빠른 사출 속도로 사출되어 TPU 플라잉 엣지를 생성하지 않습니다.

a. 높은 사출 속도, 단단한 플라스틱 표면에 TPU가 퍼지는 시간이 짧고 성형 사이클에서 단단한 플라스틱 표면을 제거하는 데 더 많은 시간이 걸립니다.

b. 사출 속도가 빠르면 TPU와 단단한 플라스틱 표면 사이의 마찰로 인해 마찰 열이 발생하고 TPU 용융 온도가 느리게 냉각되어 단단한 플라스틱 표면과 더 오랜 시간 접촉하고 제거하는 데 사용됩니다.

c. 높은 사출 속도, 대부분의 TPU (TPE 제외, TPE 용융 점도는 온도에 더 민감 함) 용융 점도 전단 얇아 짐, 표면 장력이 감소하여 단단한 플라스틱 표면에 퍼지는 데 도움이됩니다.

특히 2단계에서 딱딱한 플라스틱 표면의 습기 흡수나 얼룩을 방지하기 위해 사출 성형스톱 헤어, 전송 프로세스 후 딱딱한 플라스틱 중간체가 발생할 가능성이 더 높습니다.

특히 나일론 6, 나일론 66과 같은 극성 경질 플라스틱, 즉 PC, PBT, PET, POM은 표면 수분을 흡수하면 흡착된 물 분자가 이동하면서 수소 결합이 형성됩니다.

TPU는 단단한 플라스틱 표면 분자와 효과적으로 분자간 결합을 형성 할 수 없으며 클래딩의 자연 결합력이 감소하고 단단한 표면의 표면이 감소합니다. 플라스틱 부품 제조 작업장 작업자의 장갑이 깨끗하지 않거나 장갑 면섬유가 극지방의 단단한 플라스틱 부품 표면에 부착된 경우와 같이 얼룩이 묻으면 자연적으로 TPU 용융 클래딩에 영향을 미칩니다.

극성 경질 플라스틱 TPU, 확실히 극성 공식도 포장하는 것은 습기에주의를 기울이지 않으며 패키지의 결합 효과에 동일한 영향을 미칩니다.

요약

이 글에서는 TPU 소재의 특성, 성형 조건, 성형 방법, 성형 장비, 성형 시 주의할 점 등을 분석하여 TPU 소재 프로젝트에 도움이 되길 바랍니다.

이 기사에는 다음과 같은 내용이 언급되어 있습니다. TPU 오버몰딩 그리고 TPU 인서트 몰딩 프로세스에 대한 높은 경험이 필요한 사출 금형 공급업체 그리고 사출 성형 제품 공급업체.

이 두 프로세스를 포함하는 프로젝트가 있는 경우 다음과 같은 사항을 확인하는 것이 좋습니다. 사출 금형 공장 그리고 사출 성형 제품 공장 프로젝트의 원활한 구현을 위해 유사한 제품을 만든 경험이 있어야 합니다.