Bij TPE-overmolding wordt het zachte TPE-kunststofmateriaal over andere materialen gegoten.
Doorgaans worden tweekleurenmachines spuitgieten of algemene spuitgietmachines gebruikt, met een overmoldvorm en twee injectiecycli. De algemene toepassing van het TPE-materiaal verwijst naar het thermoplastisch elastomeer TPE-S polystyreen, een thermoplastische technische kunststof gemodificeerd met SEBS- of SBS-elastomeer als basismateriaal. TPE-S elastomeer wordt in de elastomeerindustrie ook wel TPE of TPR genoemd.
TPE elastomeer zacht plastic materiaal belangrijkste voordelen
Zacht TPE-elastomeermateriaal wordt gebruikt voor secundair spuitgieten, oftewel het proces van overmolding via injectie.
Omdat TPE-materiaal goede antislip-eigenschappen en elasticiteit heeft, kan het het tastgevoel van producten verbeteren en de grip vergroten.
TPE-elastomeer kan worden aangepast aan de juiste hardheid (hardheidsbereik Shore 25-90A) en geschikte fysische eigenschappen (zoals slijtvastheid, krasvastheid, adhesie, smeltindex, enz. Dit biedt een verscheidenheid aan mogelijke materiaaltoepassingen voor verschillende producten.
TPE wordt verwerkt door overmolding via injectie en wordt veel gebruikt in producten zoals handvatten, grepen en elektronische materialen.
Het materiaal geeft de producten een comfortabele touch, verbetert de grip, verbetert de esthetiek van de producten en voegt waarde toe aan de producten. De meeste producten worden geëxporteerd naar de Verenigde Staten, Japan en de Europese Unie en andere ontwikkelde landen en regio’s.
Omdat TPE elastomeer veilig materiaal is, bevat het geen ftalaten, halogenen en 38 SVHC stoffen die van groot belang zijn onder REACH. Het voldoet aan de milieunormen van ROHS, REACH, NP, EN71 en PAHS en kan volledig voldoen aan de milieueisen van de Verenigde Staten, Japan, de Europese Unie en andere ontwikkelde landen en regio’s.
TPE elastomeer zacht rubber verwerkingstechnologie
Het TPE-overmoldingproces gebruikt doorgaans secundair spuitgieten: de harde kunststofonderdelen worden in de overmoldvorm vastgezet, waarna het zachte TPE-materiaal bij een geschikte temperatuur wordt geïnjecteerd en aan de harde kunststof wordt gehecht. Na afkoeling ontstaat het product.
De injectietemperatuur bij de productie van overmolded kunststofonderdelen varieert met het harde kunststofmateriaal. De temperatuur moet beide materialen verzachten om de compatibiliteit van de harde kunststof en het zachte TPE aan het contactoppervlak te bevorderen.
Voor echte overmoldingproductie ligt de injectietemperatuur van TPE over PP doorgaans rond 170-190 graden Celsius; voor ABS rond 220-220 graden Celsius; voor PC iets hoger dan voor ABS; en voor PA-nylon rond 240 graden Celsius.
TPE-materiaal gemeenschappelijk omspoten hard materiaal
Bij overmolding wordt zacht TPE gebruikt als zachte deklaag. Het harde materiaal is meestal kunststof, maar kan ook metaal of textiel zijn.
TPE en geweven textiel worden vooral in bagageproducten gebruikt en vormen, net als overmolding op metaal, doorgaans onechte overmolding.
TPE kan stevig hechten aan een aantal gangbare algemene kunststoffen PP, GPPS, HIPS, ABS en technische kunststoffen PC, PC/ABS, PA en aangepaste materialen.
De hechting van TPE aan POM is nog steeds een probleem in de elastomeerindustrie. Omdat de oplosbaarheidsparameter SP (22,6) van POM erg verschilt van SP (7,2-7,6) van TPE, zijn de twee materialen zelf niet compatibel en is er geen geschikte compatibilisator om een goede hechting tussen de twee te bevorderen.
TPE overmolding aandachtsproblemen
1. De compatibiliteit van TPE en harde plastic onderdelen moet op elkaar worden afgestemd, de moleculaire oplosbaarheid ligt dicht bij elkaar, de moleculaire compatibiliteit is beter;
2. Scherpe hoeken moeten in het ontwerp worden vermeden om een uitstekend contact tussen TPE en harde kunststof onderdelen te garanderen en het hechtingseffect te versterken;
3. Voorkom dat er gas in de vormholte achterblijft door een geschikte afzuiging;
4. Maak de dikte van TPE en de verwachte aanraking om een evenwicht te bereiken;
5. Houd de TPE-smelt op temperatuur voor een goede hechting.
6. TPE voor overspuiten moet worden gedroogd en opnieuw verwerkt om watervlekken op het productoppervlak te verminderen en een uniforme oppervlaktekleur te verkrijgen;
7. De draaghars van de geselecteerde masterbatch is compatibel met zowel TPE als materialen voor structurele onderdelen;
8. Voor het gladde oppervlak dat speciaal moet worden behandeld, is het doel om het contactoppervlak van de zachte en harde lijm te vergroten om het hechteffect te versterken;
9. TPE moet een goede vloeibaarheid hebben, omdat de dikte van de TPE deklaag en de grootteverhouding erg klein is, moet TPE meestal door een lange weg en dunwandig gebied stromen om de mal te vullen.
10. De verhouding vloeilengte/productdikte van TPE is minder dan 150:1 ;
11. Gebruik een goede lijm.
Defecten van TPE overmoling en behandelingsoplossingen
Veelvoorkomende gebreken
1. Gebrek aan lijm - verhoog de verwerkingsinjectietemperatuur; verhoog de injectiedruk; verbeter de vloeibaarheid van het materiaal.
2. Gespleten naad, overlooprand - verlaag de injectietemperatuur; verhoog de klemkracht; verlaag de injectiedruk; verlaag de vloeibaarheid vanuit het oogpunt van formulering.
3. Oppervlak pokdalig, niet helder - verhoog de injectie verwerkingstemperatuur; bak materiaal, verminder de vochtigheid van grondstoffen.
4. Slechte hechting - bak het materiaal volledig voor het injecteren; verhoog de injectietemperatuur; pas de formule aan.
5. Vervorming van het product - versterk het koelen van de mal; verleng de klemtijd op gepaste wijze.
6. Product kleverige schimmel - voeg schimmel release agent of smeermiddel (voor interne smeermiddel - schimmel release agent moet aandacht besteden aan de hoeveelheid toegevoegd aan schimmel release agent neerslag en migratie te voorkomen).
Oplossing
1. Voldoende injectietemperatuur. Bij nylon-overmolding moet de temperatuur voor TPE-spuitgieten hoger dan 190 graden Celsius maar niet hoger dan 240 graden zijn. Vooral voor echte overmolding geldt: omdat nylon bij 250-260 graden verweekt, is het overmoldingseffect beter naarmate de verwekingstemperaturen van TPE en nylon dichter bij elkaar liggen, zolang het TPE niet afbreekt.
2. Het ontwerp van de structuur van het product cover lijm deel, proberen om de grootte van de afgeronde, geen duidelijke hoeken te bereiken, om de TPE en nylon hard plastic materiaal contactdichtheid te verhogen.
3. In het nylon skelet stukken van onbelangrijke locatie te openen sommige kleine gaatjes, of maak een aantal niet glad oppervlak, verhoging van het contactoppervlak van TPE en nylon, zodat de TPE zacht plastic materiaal door het kleine gaatje ingebed in het nylon skelet materiaal, spelen een hoepel ingebed effect. In feite, het echte pakket en nep-pakket effect met.
4. Bij de nieuwe matrijs moet aandacht worden besteed aan het ontwerp van de aanspuiting en het kanaal. Omdat de TPE-deklaag doorgaans dun is, meestal 1-2mm dik, en de afmetingen van de deklaag doorgaans tientallen of zelfs honderden mm bedragen, moeten we ervoor zorgen dat het zachte TPE-rubber de matrijsholte volledig kan vullen, zonder materiaaltekort of open naad, om de hechting van TPE en nylon te waarborgen.
Het belangrijkste mechanisme van TPE omspuiten
Bij TPE-overmolding wordt onderscheid gemaakt tussen echte en onechte overmolding.
Bij echte overmolding wordt de compatibiliteit van zachte en harde lijmen benut wanneer ze zacht en gesmolten zijn (compatibiliteit hangt voornamelijk af van de oplosbaarheidsparameter SP; hoe dichter de oplosbaarheidsparameters bij elkaar liggen, hoe beter de compatibiliteit van de twee materialen.
Voor meer informatie over SP, zie Polymeerchemie), wordt een hechtlaag gevormd op het contactoppervlak van hard en zacht rubber, wat de hechting van TPE zacht plastic materiaal aan hard plastic sterk verbetert.
Bij onechte overmolding speelt compatibiliteit tussen de materialen nauwelijks een rol. De verbinding ontstaat door mechanische kracht, het ontwerp van vorm en product, oppervlaktebehandeling en een omsluitende verankering, zodat zachte en harde kunststof samen worden gehouden.
Samenvatting
Dit artikel behandelde het TPE-overmoldingproces, waaronder materiaalkeuze voor overmolded producten, aandachtspunten voor de productie van spuitgietvormen en problemen die tijdens het spuitgieten kunnen optreden.
Het TPE-overmoldingproces vereist meer vormervaring dan conventioneel spuitgieten. Beoordeel daarom bij echte projecten vooral de ervaring van leveranciers van spuitgietvormen en leveranciers van spuitgietproductie om productieproblemen en projectvertraging bij overmolding te voorkomen.
Een offerte nodig voor uw spuitgietproject?Ontvang concurrerende prijzen, DFM-feedback en een productieplanning van het engineeringteam van ZetarMold.
Vraag een gratis offerte aan → Bekijk onze Complete gids voor spuitgietvormen voor een uitgebreid overzicht.
