Er zijn verschillende methoden om TPU vormen proces: spuitgietenblazen, persen, extruderen, etc., waaronder spuitgieten komt het meest voor.

De functie van spuitgieten is het verwerken van TPU tot de benodigde onderdelen, wat onderverdeeld is in een discontinu proces van voorvormen, injecteren en uitwerpen in drie fasen.

Er zijn twee soorten spuitgieten machines, plunjertype en schroeftype, en het schroeftype spuitgieten machine wordt aanbevolen omdat deze een uniforme snelheid, plastificering en smelt kan leveren.

Ontwerp van injectiemachine voor TPU-materiaal

Het vat van de injectiemachine is bekleed met een koper-aluminiumlegering en de schroef is verchroomd om slijtage te voorkomen. De L/D-verhouding van de schroef L/D=16~20 is goed, minstens 15; compressieverhouding 2.5/1~3.0/1. De lengte van de voedingssectie 0.5L, compressiesectie 0.3L, metende sectie 0.2L. Een terugslagring moet worden geïnstalleerd in de buurt van de bovenkant van de schroef om terugstroming te voorkomen en de maximale druk te handhaven.

TPU moet worden verwerkt met een zelfstromende spuitmond met een omgekeerde kegeluitlaat, met een spuitmonddiameter van 4 mm of meer, minder dan 0,68 mm dan de inlaat van de kraag van het hoofdstroompad, en de spuitmond moet worden uitgerust met een gecontroleerde verwarmingsband om te voorkomen dat het materiaal stolt.

Vanuit economisch oogpunt moet het injectievolume 40% tot 80% van het nominale volume zijn. De schroefsnelheid moet 20~50r/min. zijn.

TPU materiaal matrijs ontwerp

Krimp van gegoten TPU onderdelen

Krimp wordt beïnvloed door de hardheid van de grondstof, de dikte en vorm van het onderdeel, de giettemperatuur en matrijstemperatuur en andere factoren. spuitgieten omstandigheden.

Gewoonlijk varieert de krimpsnelheid van 0,005 tot 0,020cm/cm. Bijvoorbeeld, 100 × 10 × 2mm rechthoekig teststuk, in de lengterichting, stroomrichting krimp, hardheid 75A dan 60D 2 tot 3 keer groter.

TPU-hardheid tussen 78A en 90A, de krimpsnelheid van de onderdelen neemt af met toenemende dikte; hardheid tussen 95A en 74D, de krimpsnelheid van de onderdelen neemt licht toe met toenemende dikte.

Loper en koude holte

De hoofdrunner is een deel van de mal dat het injectormondstuk verbindt met het spruitstuk of de holte. De diameter moet naar binnen worden verbreed, onder een hoek van 2o of meer, om het wegvloeien van overtollig materiaal uit de mal te vergemakkelijken.

Het verdeelstuk is een kanaal dat het hoofdstroomkanaal en elke holte in een mal met meerdere groeven verbindt, en de opstelling van de mal moet symmetrisch en equidistant zijn.

De runner kan rond, halfrond of rechthoekig zijn, met een diameter van 6 ~ 9 mm. Het oppervlak van de loopwagen moet net als de holte worden gepolijst om de stromingsweerstand te verminderen en een snellere vormvulsnelheid te verkrijgen.

De holte voor koud materiaal is een holte aan het uiteinde van het hoofdstroomkanaal om het koude materiaal op te vangen dat wordt gegenereerd tussen de injecties aan het uiteinde van de spuitmond, waardoor verstopping van het verdeelstuk of de poort wordt voorkomen.

Koud materiaal gemengd in de holte, het product is gemakkelijk om interne spanning te produceren. De holte voor koud materiaal heeft een diameter van 8 ~ 10 mm en is ongeveer 6 mm diep.

Poort en uitlaatpoort

De poort is het kanaal dat het hoofdstroomkanaal of spruitstuk verbindt met de holte. De doorsnede is meestal kleiner dan die van de runner en is het kleinste onderdeel van het runnersysteem.

De vorm van de poort is rechthoekig of cirkelvormig, de grootte neemt toe met de dikte van het product, de dikte van het product is minder dan 4 mm, de diameter is 1 mm; de dikte is 4 ~ 8 mm, de diameter is 1,4 mm; de dikte is meer dan 8 mm, de diameter is 2,0 ~ 2,7 mm.

De locatie van de poort wordt over het algemeen gekozen in het dikste deel van het product zonder het uiterlijk en het gebruik te beïnvloeden, en haaks op de matrijswand om krimp te voorkomen en spinlijnen te vermijden.

De ontluchter is een soort gleufvormige luchtuitlaat in de matrijs, die wordt gebruikt om te voorkomen dat de smelt die de matrijs binnenkomt in het gas terechtkomt en om het gas uit de holte te verwijderen.

Anders zal het product luchtgaten, slechte fusie, schimmelvulling en zelfs het product zal worden verbrand als gevolg van de hoge temperatuur gegenereerd door de luchtcompressie, en de interne stress van het product.

De ontluchter kan zich bevinden aan het einde van de smeltstroom in de holte of op het schimmel scheidingsvlak, voor 0,15 mm diep, 6 mm breed trog moet aandacht besteden aan de schimmel temperatuurregeling zo uniform mogelijk, om te voorkomen dat kromtrekken en verdraaien van de onderdelen.

TPU materiële vormende voorwaarden

De belangrijkste vormcondities voor TPU zijn de temperatuur, druk en tijd die de plastificeerstroom en koeling beïnvloeden. Deze parameters beïnvloeden het uiterlijk en de prestaties van het TPU onderdeel. Goede verwerkingsomstandigheden moeten resulteren in uniforme witte tot beige onderdelen.

Temperatuur

De temperaturen die moeten worden geregeld in de TPU vormen proces zijn de vattemperatuur, de spuitmondtemperatuur en de matrijstemperatuur. De eerste twee temperaturen beïnvloeden voornamelijk de plastificering en het vloeien van TPU, en de laatste temperatuur beïnvloedt het vloeien en koelen van TPU.

a. Temperatuur van de vaten

De keuze van de vattemperatuur is gerelateerd aan de hardheid van TPU. De smelttemperatuur van TPU met een hoge hardheid is hoog en de maximumtemperatuur aan het einde van het vat is ook hoog. Het temperatuurbereik van het vat voor de verwerking van TPU is 177~232℃.

De verdeling van de temperatuur van het vat is over het algemeen van de trechterzijde (achterkant) naar de spuitmond (voorkant), geleidelijk oplopend, zodat de TPU-temperatuur gestaag stijgt om het doel van uniforme plastificering te bereiken.

b. Temperatuur van het mondstuk

De temperatuur is meestal iets lager dan de maximale vattemperatuur om te voorkomen dat de smelt in de rechte spuitmond gaat kwijlen.

Als een zelfklemmend mondstuk wordt gebruikt om speekselvorming te voorkomen, kan de temperatuur van het mondstuk worden geregeld binnen de maximumtemperatuur van het vat.

c. Schimmeltemperatuur

De matrijstemperatuur heeft een grote invloed op de intrinsieke eigenschappen en de zichtbare kwaliteit van TPU-producten. Het niveau wordt bepaald door veel factoren, zoals de kristalliniteit van TPU en de grootte van het product.

De matrijstemperatuur wordt meestal geregeld door een koelmedium met constante temperatuur, zoals water, en de matrijstemperatuur is hoog voor TPU met een hoge hardheid en kristalliniteit. Texin bijvoorbeeld, hardheid 480A, matrijstemperatuur 20-30℃.

Hardheid 591A, schimmeltemperatuur 30 ~ 50 ℃; hardheid 355D, schimmeltemperatuur 40 ~ 65 ℃. TPU producten schimmeltemperatuur is over het algemeen in 10 ~ 60 ℃.

Als de matrijstemperatuur laag is, bevriest de smelt voortijdig en ontstaan er vloeilijnen en dit is niet bevorderlijk voor de groei van bolvormige kristallen, zodat de kristallisatie van het product laag is en er een laat kristallisatieproces optreedt, waardoor het product krimpt en de prestaties veranderen.

Druk

Het injectieproces omvat de plastificeerdruk (tegendruk) en de injectiedruk. De druk aan de bovenkant van de smelt wanneer de schroef wordt teruggedraaid, is de tegendruk, die wordt geregeld door de ontlastklep.

Het verhogen van de tegendruk zal de smelttemperatuur verhogen, de plastificeersnelheid verlagen, de smelttemperatuur uniform maken, het kleurmateriaal gelijkmatig mengen en het smeltgas afvoeren, maar het zal de vormcyclus verlengen. De tegendruk van TPU is meestal 0,3 tot 4 MPa.

De injectiedruk is de druk die op TPU wordt uitgeoefend door de bovenkant van de schroef en heeft als functie de weerstand van de TPU-stroom van het vat naar de holte te overwinnen, de snelheid van het vullen van de smelt te bepalen en de smelt te verdichten.

De smeltviscositeit is direct gerelateerd aan de TPU-hardheid en smelttemperatuur, dat wil zeggen dat de smeltviscositeit niet alleen wordt bepaald door temperatuur en druk, maar ook door de TPU-hardheid en vervormingssnelheid.

Hoe hoger de afschuifsnelheid, hoe lager de viscositeit; de afschuifsnelheid blijft ongewijzigd, hoe hoger de TPU-hardheid, hoe hoger de viscositeit.

Bij een constante afschuifsnelheid neemt de viscositeit af met toenemende temperatuur, maar bij een hoge afschuifsnelheid wordt de viscositeit niet zo sterk beïnvloed door de temperatuur als bij een lage afschuifsnelheid.

De injectiedruk van TPU is over het algemeen 20~110MPa. De houddruk is ongeveer de helft van de injectiedruk en de tegendruk moet lager zijn dan 1.4MPa om TPU gelijkmatig te plastificeren.

Tijd

De tijd die nodig is om een injectieproces te voltooien wordt de spuitgieten cyclus.

De vormcyclus omvat de tijd voor het vullen van de matrijs, de wachttijd, de koeltijd en andere tijd (openen van de matrijs, loslaten van de matrijs, sluiten van de matrijs, enz.

TPU spuitgieten cyclus wordt meestal bepaald door hardheid, deeldikte en configuratie, TPU hardheid cyclus is kort, dikke plastic onderdelen cyclus is lang, complexe plastic deel configuratie cyclus is lang, gieten cyclus is ook gerelateerd aan de schimmel temperatuur.

Injectiesnelheid

De injectiesnelheid wordt voornamelijk bepaald door de configuratie van TPU spuitgietproducten. Producten met een dik eindvlak hebben een lagere injectiesnelheid nodig, terwijl een dun eindvlak een hogere injectiesnelheid nodig heeft.

Schroefsnelheid

Voor het verwerken van TPU-producten is meestal een lage afschuifsnelheid nodig, dus is een lagere schroefsnelheid geschikt. 20~80r/min voor TPU is de algemene schroefsnelheid, 20~40r/min heeft de voorkeur.

Nabehandeling van TPU spuitgietproducten

TPU als gevolg van ongelijkmatige plastificering in het vat of verschillende afkoelsnelheden in de matrijsholte, produceren vaak ongelijkmatige kristallisatie, oriëntatie en krimp, wat resulteert in het bestaan van interne spanning in het product, die prominenter aanwezig is in dikwandige producten of producten met metalen inzetstukken.

Tijdens opslag en gebruik hebben de producten met inwendige spanning vaak last van degradatie van mechanische eigenschappen, verzilvering van het oppervlak en zelfs vervorming en barsten.

De oplossing voor deze problemen bij de productie is het gloeien van de producten. De gloeitemperatuur hangt af van de hardheid van TPU spuitgietproducten, hoge hardheid van het product gloeien temperatuur is ook hoger, lage hardheid temperatuur is ook laag; te hoge temperatuur kan het product kromtrekken of vervorming, te laag om het doel van het elimineren van inwendige spanning te bereiken.

TPU gloeien moet voor een lange tijd bij lage temperatuur, kunnen de producten met een lage hardheid worden geplaatst bij kamertemperatuur voor enkele weken om de beste prestaties te bereiken. Hardheid in Shore A85 gegloeid onder 80 ℃ × 20h, kan A85 boven 100 ℃ × 20h.

Gloeien kan worden uitgevoerd in de hete lucht oven, aandacht besteden aan de plaatsing van de positie niet om lokale oververhitting en vervorming van het product. Gloeien kan niet alleen de interne spanning elimineren, maar ook de mechanische eigenschappen verbeteren.

Aangezien TPU een tweefasige vorm is, vindt er tijdens de thermische verwerking van TPU vermenging van fasen plaats en tijdens het snelle afkoelen verloopt de fasescheiding traag door de hoge viscositeit van TPU en moet er voldoende tijd zijn voor de scheiding om microgebieden te vormen om de beste prestaties te verkrijgen.

TPU materiaal inleg spuitgieten

Om te voldoen aan de eisen voor assemblage en gebruikssterkte worden TPU-onderdelen ingebed met metalen inzetstukken. Het metalen inzetstuk wordt eerst in een vooraf bepaalde positie in het spuitgietvorm en vervolgens in een heel product geïnjecteerd.

TPU-producten met inzetstukken zijn niet stevig aan TPU gehecht vanwege het verschil in thermische eigenschappen en krimpsnelheid tussen metalen inzetstukken en TPU.

De oplossing is om de metalen insert voor te verwarmen, omdat na het voorverwarmen van de insert het temperatuurverschil van de smelt wordt verkleind, zodat de smelt rond de insert langzamer kan worden afgekoeld tijdens het injectieproces, de krimp gelijkmatiger is en er een zekere mate van krimp van heet materiaal optreedt om overmatige interne spanning rond de insert te voorkomen.

TPU inlegwerk gieten is relatief eenvoudig, de vorm van het inzetstuk is niet beperkt, zolang het inzetstuk ontvetten, zal het in 200 ~ 230 ℃ verwarming behandeling 1,5 ~ 2min, schil sterkte tot 6 ~ 9kg / 25mm.

Om een stevigere verbinding te krijgen, kan het inzetstuk gecoat worden met lijm, vervolgens verwarmd worden op 120°C en vervolgens geïnjecteerd worden. Bovendien moet worden opgemerkt dat het gebruikte TPU geen smeermiddel mag bevatten.

Hergebruik van TPU-recyclingmateriaal

In het TPU verwerkingsproces kunnen de afvalmaterialen zoals hoofdstroomkanaal, verdeelkanaal en niet-gekwalificeerde producten worden gerecycled en hergebruikt.

Uit de experimentele resultaten, 100% gerecycled materiaal is niet gemengd met nieuw materiaal, de mechanische eigenschappen van de daling is niet al te ernstig, kan volledig worden benut, maar om de fysische en mechanische eigenschappen en injectie voorwaarden te handhaven op het beste niveau, het aanbevolen aandeel van gerecycled materiaal in 25% tot 30% is goed.

Opgemerkt moet worden dat het gerecyclede materiaal en het nieuwe materiaal van dezelfde soort specificaties, zijn verontreinigd of zijn gegloeid om het gebruik van gerecycled materiaal te voorkomen, gerecycled materiaal mag niet worden opgeslagen voor te lang, de beste onmiddellijk gegranuleerd, droog gebruik. De smeltviscositeit van het gerecyclede materiaal moet over het algemeen worden verminderd en de vormomstandigheden moeten worden aangepast.

TPU bekledingsproces om aandacht te besteden aan welke punten?

Polyurethaan is de afkorting van polyurethaan, dat wordt gemaakt door de reactie van polyisocyanaat en polyol en veel herhalende carbamaatgroepen (-NH-CO-O-) in de moleculaire keten bevat.

Thermoplastisch polyurethaanrubber (TPU) is een (AB) n-type lineair blokpolymeer, A staat voor polyester of polyether met een hoog molecuulgewicht (molecuulgewicht van 1000 tot 6000), lange keten genoemd, B staat voor diol met 2 tot 12 koolstofatomen met een rechte keten voor de korte keten, de chemische binding tussen de AB-ketensegmenten is met diisocyanaat.

En op het gebied van TPU overspuitenis een speciale overmolding. TPU overspuiten is kunststof over kunststof, hetzij zacht kunststof over hard kunststof of zacht kunststof over zacht kunststof, en TPU overspuiten heeft de volgende 5 punten ter referentie van het proces.

1. Spuitgieten in twee kleuren (2K vormen) is beter dan het effect van de tweede spuitgieten (2-staps lijstwerk).
Omdat de eerste stap van harde plastic injectie is nog warm, onmiddellijk in de tweede holte van de 2K spuitgieten machine, de tussenliggende overdracht proces ook niet absorberen vocht, zowel gemakkelijk te hoge temperatuur TPU smelten in de oppervlakte ablatie van ultra-dunne laag, maar ook geen waterdamp in het oppervlak wordt geadsorbeerd effect.

in de TPU materiaalverwerking toegestaan bereik, voor zover mogelijk om te kiezen voor een hogere smelttemperatuur van het materiaal, anders TPU kan niet genoeg warmte om het oppervlak van de harde kunststof ablate.

De tweede stap van de bekleding, hard plastic als de inzetstukken van de holte zo hoog mogelijk om de matrijstemperatuur te gebruiken. Hard plastic temperatuur hoog is, TPU hoge temperatuur smelten koeling zal traag zijn, is er genoeg warmte, genoeg tijd om hard plastic ableren tot een interdigitated ultra-dunne laag te vormen.

In de tweede stap van overspuitenDe TPU-smelt wordt met een zo hoog mogelijke injectiesnelheid weggeschoten zonder dat er TPU-vliegranden ontstaan.

a. Door de hoge injectiesnelheid is de TPU-spreidingstijd op het harde kunststofoppervlak kort en is er meer tijd om het harde kunststofoppervlak in de vormcyclus te ableren.

b. Bij een hoge injectiesnelheid leidt de wrijving tussen TPU en het harde kunststofoppervlak tot wrijvingswarmteontwikkeling en een langzamere afkoeling van de TPU-smelttemperatuur, waardoor het harde kunststofoppervlak langer contact maakt en ablatiseert.

c. Hoge injectiesnelheid, de meeste TPU (behalve TPE, TPE smeltviscositeit is gevoeliger voor temperatuur) smeltviscositeit shear verdunning, oppervlaktespanning afneemt, bevorderlijk voor het verspreiden in de harde kunststof oppervlak.

Om vochtabsorptie of vlekken op het harde kunststof oppervlak te voorkomen, vooral bij de tweestaps spuitgieten, harde plastic tussenproduct na de stop haar, overdracht proces, is meer kans om te gebeuren.

Polaire harde kunststoffen zoals PC, PBT, PET, POM vooral sterke polaire harde kunststoffen zoals nylon 6, nylon 66, absorptie van vocht aan het oppervlak leidt tot de vorming van waterstofbruggen met de geadsorbeerde watermoleculen reis.

TPU kan intermoleculaire binding met de harde plastic oppervlaktemoleculen niet effectief vormen, de natuurlijke bindingskracht van de bekleding wordt verminderd; de oppervlakte van de harde productie van plastic onderdelen is bevlekt, zoals workshop werknemers handschoenen niet schoon zijn of handschoenen katoenvezels vastgeplakt aan het oppervlak van polaire harde plastic onderdelen, natuurlijk invloed op de TPU smelten bekleding.

Verpakken polaire harde kunststof TPU, zeker ook polaire formule, geen aandacht besteden aan vocht, dezelfde impact op de hechting effect van het pakket.

Samenvatting

Dit artikel analyseert de eigenschappen van TPU-materialen, de spuitgietomstandigheden, spuitgietmethoden en spuitgietapparatuur, evenals de aandachtspunten bij het spuitgieten, wat hopelijk van pas komt bij uw TPU-materiaalproject.

Het artikel vermeldt TPU overspuiten en TPU inzetstukken vormen processen, die veel ervaring vereisen van leveranciers van spuitgietmatrijzen en leveranciers van spuitgietproducten.

Als je een project hebt waarbij deze twee processen betrokken zijn, is het aan te raden om te bevestigen dat de spuitgietfabriek en fabriek van spuitgietproducten ervaring hebben met het maken van soortgelijke producten om een soepele uitvoering van het project te garanderen.