Istnieją różne metody Formowanie TPU proces: formowanie wtryskowe, formowanie z rozdmuchiwaniem, formowanie tłoczne, formowanie wytłaczane itp. formowanie wtryskowe jest najbardziej powszechna.

Funkcja formowanie wtryskowe polega na przetwarzaniu TPU na wymagane części, co jest podzielone na nieciągły proces formowania wstępnego, wtrysku i wyrzucania w trzech etapach.

Istnieją dwa rodzaje formowanie wtryskowe maszyny, typu tłokowego i śrubowego oraz typu śrubowego formowanie wtryskowe Maszyna jest zalecana, ponieważ zapewnia jednolitą prędkość, plastyfikację i topienie.

Konstrukcja wtryskarki do materiałów TPU

Korpus wtryskarki jest wyłożony stopem miedzi i aluminium, a ślimak jest chromowany, aby zapobiec zużyciu. Stosunek L/D ślimaka L/D=16~20 jest dobry, co najmniej 15; stopień sprężania 2,5/1~3,0/1. Długość sekcji zasilającej 0,5L, sekcja sprężania 0,3L, sekcja dozująca 0,2L. Pierścień zwrotny powinien być zainstalowany w pobliżu górnej części śruby, aby zapobiec przepływowi wstecznemu i utrzymać maksymalne ciśnienie.

TPU powinien być przetwarzany za pomocą dyszy samospływającej z wylotem w kształcie odwróconego stożka, o średnicy dyszy 4 mm lub większej, mniejszej niż 0,68 mm niż wlot głównego kołnierza ścieżki przepływu, a dysza powinna być wyposażona w kontrolowaną taśmę grzewczą, aby zapobiec zestalaniu się materiału.

Z ekonomicznego punktu widzenia objętość wtrysku powinna wynosić od 40% do 80% objętości znamionowej. Prędkość obrotowa ślimaka powinna wynosić 20 ~ 50r/min.

Konstrukcja formy z materiału TPU

Kurczenie się formowanych części z TPU

Na skurcz ma wpływ twardość surowca, grubość i kształt części, temperatura formowania i temperatura formy oraz inne czynniki. formowanie wtryskowe warunki.

Zwykle współczynnik skurczu waha się od 0,005 do 0,020 cm/cm, na przykład prostokątna próbka testowa 100 × 10 × 2 mm, w kierunku długości, skurcz w kierunku przepływu, twardość 75A niż 60D 2 do 3 razy większa.

Twardość TPU od 78A do 90A, współczynnik skurczu części zmniejsza się wraz ze wzrostem grubości; twardość od 95A do 74D, współczynnik skurczu części nieznacznie wzrasta wraz ze wzrostem grubości.

Biegacz i zimna wnęka

Główny kanał to sekcja formy łącząca dyszę wtryskiwacza z kolektorem lub wnęką, której średnica powinna być rozszerzona do wewnątrz, pod kątem 2o lub większym, aby ułatwić wypływ zbędnego materiału z formy.

Rozdzielacz jest kanałem łączącym główny kanał przepływu i każdą wnękę w formie z wieloma rowkami, a układ formy powinien być symetryczny i równo oddalony.

Prowadnica może być okrągła, półokrągła, prostokątna, o średnicy 6~9 mm. Powierzchnia prowadnicy musi być wypolerowana podobnie jak wnęka, aby zmniejszyć opór przepływu i zapewnić większą prędkość napełniania formy.

Wnęka na zimny materiał to wnęka znajdująca się na końcu głównego kanału przepływu, która zatrzymuje zimny materiał generowany między wtryskami na końcu dyszy, zapobiegając w ten sposób zablokowaniu kolektora lub zasuwy.

Zimny materiał miesza się we wnęce, produkt łatwo wytwarza naprężenia wewnętrzne. Wnęka na zimny materiał ma średnicę 8 ~ 10 mm i głębokość około 6 mm.

Brama i port wylotowy

Zasuwa to kanał łączący główny kanał przepływu lub kolektor z wnęką. Jego powierzchnia przekroju poprzecznego jest zwykle mniejsza niż prowadnicy i jest najmniejszą częścią systemu prowadnic, a długość powinna być krótka.

Kształt bramki to prostokąt lub okrąg, rozmiar zwiększa się wraz z grubością produktu, grubość produktu wynosi poniżej 4 mm, średnica wynosi 1 mm; grubość wynosi 4 ~ 8 mm, średnica wynosi 1,4 mm; grubość wynosi powyżej 8 mm, średnica wynosi 2,0 ~ 2,7 mm.

Lokalizacja bramy jest zazwyczaj wybierana w najgrubszej części produktu bez wpływu na wygląd i użytkowanie oraz pod kątem prostym do ściany formy, aby zapobiec skurczowi i uniknąć linii wirowania.

Odpowietrznik jest rodzajem wylotu powietrza w kształcie szczeliny w formie, który służy do zapobiegania przedostawaniu się stopionego materiału do formy i odprowadzania gazu z wnęki.

W przeciwnym razie produkt będzie miał otwory powietrzne, słabe połączenie, wypełnienie formy, a nawet produkt zostanie spalony z powodu wysokiej temperatury generowanej przez sprężanie powietrza i wewnętrzne naprężenia produktu.

Odpowietrznik może znajdować się na końcu przepływu stopionego materiału we wnęce lub na powierzchni podziału formy, dla głębokości 0,15 mm i szerokości koryta 6 mm należy zwrócić uwagę na możliwie równomierną kontrolę temperatury formy, aby uniknąć wypaczania i skręcania części.

Warunki formowania materiałów TPU

Najważniejszymi warunkami formowania TPU są temperatura, ciśnienie i czas, które wpływają na przepływ plastyfikatora i chłodzenie. Parametry te wpływają na wygląd i wydajność części TPU. Dobre warunki przetwarzania powinny skutkować jednolitymi białymi lub beżowymi częściami.

Temperatura

Temperatury, które muszą być kontrolowane w Formowanie TPU temperatura beczki, temperatura dyszy i temperatura formy. Pierwsze dwie temperatury wpływają głównie na plastyfikację i przepływ TPU, a ostatnia temperatura wpływa na przepływ i chłodzenie TPU.

a. Temperatura beczki

Wybór temperatury cylindra jest związany z twardością TPU. Temperatura topnienia TPU o wysokiej twardości jest wysoka, a maksymalna temperatura na końcu cylindra jest również wysoka. Zakres temperatur beczki do przetwarzania TPU wynosi 177 ~ 232 ℃.

Rozkład temperatury bębna jest generalnie od strony leja (tylny koniec) do dyszy (przedni koniec), stopniowo wzrastając, tak aby temperatura TPU stale rosła, aby osiągnąć cel jednolitej plastyfikacji.

b. Temperatura dyszy

Zwykle jest ona nieco niższa niż maksymalna temperatura beczki, aby zapobiec możliwemu ślinieniu się stopionego materiału w dyszy przelotowej.

Jeśli używana jest samoblokująca się dysza w celu wyeliminowania ślinienia, temperaturę dyszy można kontrolować w zakresie maksymalnej temperatury cylindra.

c. Temperatura formy

Temperatura formy ma ogromny wpływ na wewnętrzne właściwości i widoczną jakość produktów z TPU. Jej poziom zależy od wielu czynników, takich jak krystaliczność TPU i rozmiar produktu.

Temperatura formy jest zwykle kontrolowana przez czynnik chłodzący o stałej temperaturze, taki jak woda, a temperatura formy jest wysoka dla TPU o wysokiej twardości i krystaliczności. Na przykład Texin, twardość 480A, temperatura formy 20-30 ℃.

Twardość 591A, temperatura formy 30 ~ 50 ℃; twardość 355D, temperatura formy 40 ~ 65 ℃. Temperatura formowania produktów TPU wynosi zazwyczaj 10 ~ 60 ℃.

Temperatura formy jest niska, stopiony materiał zamarza przedwcześnie i tworzy linie przepływu, a także nie sprzyja wzrostowi sferycznych kryształów, przez co krystalizacja produktu jest niska, nastąpi późny proces krystalizacji, który spowoduje skurcz produktu i zmiany w wydajności.

Ciśnienie

Proces wtrysku obejmuje ciśnienie uplastyczniania (ciśnienie wsteczne) i ciśnienie wtrysku. Ciśnienie na górze stopionego materiału, gdy ślimak jest cofnięty, to ciśnienie wsteczne, które jest regulowane przez zawór nadmiarowy.

Zwiększenie przeciwciśnienia zwiększy temperaturę topnienia, zmniejszy prędkość plastyfikacji, ujednolici temperaturę topnienia, równomiernie wymiesza kolorowy materiał i odprowadzi stopiony gaz, ale wydłuży cykl formowania. przeciwciśnienie TPU wynosi zwykle od 0,3 do 4 MPa.

Ciśnienie wtrysku to ciśnienie wywierane na TPU przez górną część ślimaka, a jego funkcją jest pokonanie oporu przepływu TPU z cylindra do wnęki, zapewnienie szybkości napełniania stopu i zagęszczenie stopu.

Opór przepływu TPU i szybkość napełniania formy są ściśle związane z lepkością stopu, a lepkość stopu jest bezpośrednio związana z twardością TPU i temperaturą stopu, to znaczy lepkość stopu zależy nie tylko od temperatury i ciśnienia, ale także od twardości TPU i szybkości deformacji.

Im wyższa szybkość ścinania, tym niższa lepkość; szybkość ścinania pozostaje niezmieniona, im wyższa twardość TPU, tym wyższa lepkość.

W warunkach stałej szybkości ścinania lepkość maleje wraz ze wzrostem temperatury, ale przy wysokiej szybkości ścinania temperatura nie wpływa na lepkość w takim stopniu jak niska szybkość ścinania.

Ciśnienie wtrysku TPU wynosi zwykle 20 ~ 110 MPa. Ciśnienie utrzymywania wynosi około połowy ciśnienia wtrysku, a ciśnienie wsteczne powinno wynosić poniżej 1,4 MPa, aby TPU uplastyczniło się równomiernie.

Czas

Czas wymagany do ukończenia procesu wtrysku nazywany jest formowanie wtryskowe cykl.

Cykl formowania obejmuje czas napełniania formy, czas utrzymywania, czas chłodzenia i inny czas (otwieranie formy, zwalnianie formy, zamykanie formy itp.), co bezpośrednio wpływa na wydajność pracy i wykorzystanie sprzętu.

Formowanie wtryskowe TPU Cykl jest zwykle określony przez twardość, grubość części i konfigurację, cykl twardości TPU jest krótki, cykl grubych części z tworzywa sztucznego jest długi, złożony cykl konfiguracji części z tworzywa sztucznego jest długi, cykl formowania jest również związany z temperaturą formy.

Prędkość wtrysku

Prędkość wtrysku zależy głównie od konfiguracji Produkty formowane wtryskowo z TPU. Produkty z grubą powierzchnią czołową wymagają niższej prędkości wtrysku, podczas gdy cienka powierzchnia czołowa wymaga większej prędkości wtrysku.

Prędkość śruby

Przetwarzanie produktów TPU zwykle wymaga niskiej szybkości ścinania, więc odpowiednia jest niższa prędkość obrotowa ślimaka. 20 ~ 80r / min dla TPU jest ogólną prędkością ślimaka, preferowane jest 20 ~ 40r / min.

Obróbka końcowa produktów formowanych wtryskowo z TPU

TPU z powodu nierównomiernej plastyfikacji w cylindrze lub różnych szybkości chłodzenia w gnieździe formy często powoduje nierównomierną krystalizację, orientację i skurcz, co skutkuje występowaniem naprężeń wewnętrznych w produkcie, co jest bardziej widoczne w produktach o grubych ściankach lub produktach z metalowymi wkładkami.

Podczas przechowywania i użytkowania produkty z wewnętrznymi naprężeniami często ulegają degradacji właściwości mechanicznych, srebrzeniu powierzchni, a nawet deformacji i pękaniu.

Rozwiązaniem tych problemów w produkcji jest wyżarzanie produktów. Temperatura wyżarzania zależy od twardości Produkty formowane wtryskowo z TPUWysoka twardość temperatury wyżarzania produktu jest również wyższa, niska temperatura twardości jest również niska; zbyt wysoka temperatura może spowodować wypaczenie lub deformację produktu, zbyt niska, aby osiągnąć cel wyeliminowania naprężeń wewnętrznych.

Wyżarzanie TPU powinno być stosowane przez długi czas w niskiej temperaturze, produkty o niskiej twardości można umieścić w temperaturze pokojowej na kilka tygodni, aby uzyskać najlepszą wydajność. Twardość w Shore A85 wyżarzona poniżej 80 ℃ × 20h, A85 powyżej 100 ℃ × 20h może być.

Wyżarzanie można przeprowadzić w piecu z gorącym powietrzem, zwracając uwagę na umieszczenie pozycji, aby nie dopuścić do lokalnego przegrzania i deformacji produktu. Wyżarzanie może nie tylko wyeliminować naprężenia wewnętrzne, ale także poprawić właściwości mechaniczne.

Ponieważ TPU jest formą dwufazową, mieszanie faz zachodzi podczas obróbki termicznej TPU, a podczas szybkiego chłodzenia separacja faz jest powolna ze względu na wysoką lepkość TPU i musi być wystarczająco dużo czasu, aby separacja utworzyła mikroobszary, aby uzyskać najlepszą wydajność.

Formowanie wtryskowe wkładek z materiału TPU

Aby sprostać potrzebom montażu i wytrzymałości użytkowej, części TPU są osadzane z metalowymi wkładkami. Metalowa wkładka jest najpierw umieszczana we wcześniej ustalonej pozycji w forma wtryskowa a następnie wstrzykiwany do całego produktu.

Produkty TPU z wkładkami nie są mocno związane z TPU ze względu na różnicę we właściwościach termicznych i szybkości skurczu między metalowymi wkładkami a TPU.

Rozwiązaniem jest wstępne podgrzanie metalowej wkładki, ponieważ po wstępnym podgrzaniu wkładka zmniejsza różnicę temperatur stopu, dzięki czemu stop wokół wkładki może być chłodzony wolniej podczas procesu wtrysku, skurcz jest bardziej równomierny, a pewna ilość gorącego materiału kurczy się, aby zapobiec nadmiernym naprężeniom wewnętrznym wokół wkładki.

Formowanie wkładki TPU jest stosunkowo łatwe, kształt wkładki nie jest ograniczony, o ile wkładka odtłuszcza, będzie w 200 ~ 230 ℃ obróbka cieplna 1,5 ~ 2 min, wytrzymałość na odrywanie do 6 ~ 9 kg / 25 mm.

Aby uzyskać mocniejsze połączenie, wkładkę można pokryć klejem, a następnie podgrzać w temperaturze 120°C, a następnie wstrzyknąć. Ponadto należy zauważyć, że stosowany TPU nie powinien zawierać smaru.

Ponowne wykorzystanie materiału recyklingowego TPU

W procesie przetwarzania TPU materiały odpadowe, takie jak kanał głównego strumienia, kanał kolektora i niekwalifikowane produkty, mogą być poddane recyklingowi i ponownie wykorzystane.

Na podstawie wyników eksperymentalnych, materiał z recyklingu 100% nie jest mieszany z nowym materiałem, właściwości mechaniczne spadku nie są zbyt poważne, mogą być w pełni wykorzystane, ale w celu utrzymania właściwości fizycznych i mechanicznych oraz warunków wtrysku na najlepszym poziomie, zalecana proporcja materiału z recyklingu w 25% do 30% jest dobra.

Należy zauważyć, że materiał z recyklingu i nowy materiał o tych samych specyfikacjach gatunkowych zostały zanieczyszczone lub zostały wyżarzone, aby uniknąć użycia materiału z recyklingu, materiał z recyklingu nie powinien być przechowywany zbyt długo, najlepiej natychmiast granulowany, suchy. Lepkość stopionego materiału z recyklingu powinna być ogólnie zmniejszona, a warunki formowania powinny zostać dostosowane.

Na które punkty procesu pokrywania TPU należy zwrócić uwagę?

Poliuretan to skrót od poliuretanu, który powstaje w wyniku reakcji poliizocyjanianu i poliolu i zawiera wiele powtarzających się grup karbaminianowych (-NH-CO-O-) w łańcuchu molekularnym.

Termoplastyczny kauczuk poliuretanowy (TPU) jest liniowym polimerem blokowym typu (AB) n, A reprezentuje poliester lub polieter o wysokiej masie cząsteczkowej (masa cząsteczkowa od 1000 do 6000), zwany długim łańcuchem, B reprezentuje diol zawierający od 2 do 12 atomów węgla w łańcuchu prostym dla krótkiego łańcucha, wiązanie chemiczne segmentu międzyłańcuchowego AB jest z diizocyjanianem.

A w dziedzinie TPU obtryskjest specjalną nakładką. Obtrysk TPU jest tworzywem sztucznym na tworzywie sztucznym, miękkim tworzywem sztucznym na twardym tworzywie sztucznym lub miękkim tworzywem sztucznym na miękkim tworzywie sztucznym, oraz Obtrysk TPU ma następujące 5 punktów dla odniesienia z procesu.

1. Dwukolorowe formowanie wtryskowe (Formowanie 2K) jest lepszy niż efekt drugiego formowanie wtryskowe (formowanie 2-stopniowe).
Ponieważ pierwszy etap wtrysku twardego plastiku jest nadal gorący, natychmiast do drugiej wnęki Formowanie wtryskowe 2K Maszyna, pośredni proces transferu również nie wchłania wilgoci, zarówno łatwo jest stopić TPU w wysokiej temperaturze w ablacji powierzchni ultracienkiej warstwy, ale także nie ma wpływu na adsorpcję pary wodnej na powierzchni.

w dozwolonym zakresie przetwarzania materiału TPU, w miarę możliwości należy wybrać wyższą temperaturę topnienia materiału, w przeciwnym razie TPU nie może mieć wystarczającej ilości ciepła do ablacji powierzchni twardego tworzywa sztucznego.

Drugi etap okładziny, twarde tworzywo sztuczne jako wkładki wnęki tak wysokie, jak to możliwe, aby wykorzystać temperaturę formy. Temperatura twardego plastiku jest wysoka, chłodzenie stopionego TPU w wysokiej temperaturze będzie powolne, jest wystarczająco dużo ciepła, wystarczająco dużo czasu na ablację twardego plastiku, aby utworzyć międzywarstwową ultracienką warstwę.

W drugim kroku obtryskStopiony TPU jest wystrzeliwany z możliwie wysoką prędkością wtrysku bez tworzenia latających krawędzi TPU.

a. Wysoka prędkość wtrysku, czas rozprowadzania TPU na twardej plastikowej powierzchni jest krótki i jest więcej czasu na ablację twardej plastikowej powierzchni w cyklu formowania.

b. Przy dużej prędkości wtrysku tarcie między TPU a twardą plastikową powierzchnią prowadzi do generowania ciepła tarcia i wolniejszego chłodzenia temperatury stopionego TPU, która jest wykorzystywana do kontaktu i ablacji twardej plastikowej powierzchni przez dłuższy czas.

c. Wysoka prędkość wtrysku, większość TPU (z wyjątkiem TPE, lepkość stopu TPE jest bardziej wrażliwa na temperaturę) lepkość stopu ścinanie, napięcie powierzchniowe zmniejsza się, sprzyjając rozprzestrzenianiu się na twardej powierzchni z tworzywa sztucznego.

Aby uniknąć wchłaniania wilgoci lub zabrudzenia twardej plastikowej powierzchni, szczególnie w przypadku dwóch etapów formowanie wtryskoweTwardy plastik pośredni po zatrzymaniu włosów, proces przenoszenia, jest bardziej prawdopodobny.

Polarne twarde tworzywa sztuczne, takie jak PC, PBT, PET, POM, szczególnie silne polarne twarde tworzywa sztuczne, takie jak nylon 6, nylon 66, absorpcja wilgoci na powierzchni prowadzi do tworzenia wiązań wodorowych z zaadsorbowanymi cząsteczkami wody.

TPU nie może skutecznie tworzyć wiązań międzycząsteczkowych z cząsteczkami twardej powierzchni z tworzywa sztucznego, naturalna siła wiązania okładziny jest zmniejszona; powierzchnia twardej okładziny jest zmniejszona. produkcja części z tworzyw sztucznych jest poplamiony, np. rękawice pracowników warsztatu nie są czyste lub włókna bawełniane rękawic przylegają do powierzchni polarnych twardych części z tworzywa sztucznego, co naturalnie wpływa na okładzinę ze stopionego TPU.

Owijanie polarnego twardego plastiku TPU, z pewnością również formuła polarna, nie zwracaj uwagi na wilgoć, taki sam wpływ na efekt wiązania opakowania.

Podsumowanie

W tym artykule przeanalizowano właściwości materiałów TPU, warunki formowania, metody formowania i sprzęt do formowania, a także punkty, na które należy zwrócić uwagę podczas formowania, co, miejmy nadzieję, pomoże w projekcie materiału TPU.

Artykuł wspomina o Obtrysk TPU oraz Formowanie wkładek z TPU procesy, które wymagają dużego doświadczenia dostawcy form wtryskowych oraz dostawcy produktów do formowania wtryskowego.

W przypadku projektu obejmującego te dwa procesy zaleca się potwierdzenie, że fabryka form wtryskowych oraz fabryka produktów do formowania wtryskowego posiadać doświadczenie w wytwarzaniu podobnych produktów, aby zapewnić sprawną realizację projektu.