Obtrysk TPE polega na nałożeniu miękkiego tworzywa TPE na inne materiały metodą obtrysku.
Zwykle stosuje się dwukolorowe wtryskarki albo zwykłe maszyny do formowania wtryskowego z formą do obtrysku, wykonując dwa wtryski. Ogólne zastosowanie materiału TPE odnosi się do polistyrenowego elastomeru termoplastycznego TPE-S, który jest termoplastycznym tworzywem konstrukcyjnym modyfikowanym elastomerem SEBS lub SBS jako materiałem bazowym. Elastomer TPE-S w branży elastomerów jest również ogólnie znany jako TPE lub TPR.
Główne zalety miękkiego tworzywa elastomerowego TPE
Miękkie tworzywo elastomerowe TPE stosuje się we wtórnym formowaniu wtryskowym, czyli w procesie obtrysku wtryskowego.
Ponieważ materiał TPE ma dobre właściwości antypoślizgowe i dobrą elastyczność, może poprawić wrażenia dotykowe produktów i zwiększyć przyczepność.
Elastomer TPE można dostosować do odpowiedniej twardości (zakres twardości Shore 25-90A) i odpowiednich właściwości fizycznych (takich jak odporność na zużycie, odporność na zarysowania, przyczepność, wskaźnik topnienia itp. Zapewnia to różnorodność możliwych zastosowań materiałowych dla różnych produktów.
TPE przetwarza się metodą obtrysku wtryskowego i powszechnie stosuje w takich wyrobach jak rękojeści, uchwyty i elementy elektroniczne.
Materiał ten zapewnia produktom wygodę w dotyku, poprawia przyczepność, zwiększa estetykę produktów i dodaje im wartości. Większość produktów jest eksportowana do Stanów Zjednoczonych, Japonii i Unii Europejskiej oraz innych rozwiniętych krajów i regionów.
Ponieważ elastomer TPE jest materiałem bezpiecznym, nie zawiera ftalanów, halogenów i 38 substancji SVHC budzących duże obawy zgodnie z rozporządzeniem REACH. Spełnia normy środowiskowe ROHS, REACH, NP, EN71, PAHS i może w pełni spełniać wymagania środowiskowe Stanów Zjednoczonych, Japonii, Unii Europejskiej i innych rozwiniętych krajów i regionów.
Technologia przetwarzania miękkiej gumy elastomerowej TPE
Proces obtrysku TPE zwykle wykorzystuje wtórne formowanie wtryskowe: części ze sztywnego tworzywa mocuje się w formie do obtrysku, a następnie w odpowiedniej temperaturze wtryskuje się miękkie tworzywo TPE i łączy je z częściami ze sztywnego tworzywa. Gotowe wyroby uzyskuje się po schłodzeniu.
Temperatura wtrysku obtryskiwanych części z tworzywa zależy od materiału sztywnego. Należy ją dobrać tak, aby zmiękły zarówno sztywne tworzywo, jak i miękkie TPE, co sprzyja zgodności obu materiałów na powierzchni styku.
Aby uzyskać efekt prawdziwego obtrysku, temperatura wtrysku TPE na PP wynosi zwykle około 170–190°C, na ABS około 220–220°C, na PC jest nieco wyższa niż przy obtrysku ABS, a przy obtrysku nylonu PA powinna sięgać około 240°C.
Materiał TPE - powszechnie stosowany twardy materiał obtryskiwany
W obtrysku TPE miękkie tworzywo TPE pełni funkcję miękkiej warstwy pokrywającej. Typowym sztywnym materiałem do obtrysku jest przede wszystkim tworzywo sztuczne, ale także metal i tkanina.
TPE i tkaniny stosuje się głównie w wyrobach bagażowych; podobnie jak w przypadku obtrysku metalu jest to na ogół obtrysk pozorny.
TPE może mocno łączyć się z niektórymi popularnymi tworzywami sztucznymi PP, GPPS, HIPS, ABS i tworzywami konstrukcyjnymi PC, PC/ABS, PA i ich modyfikowanymi materiałami.
Przyczepność TPE do POM nadal stanowi problem w przemyśle elastomerów. Ponieważ parametr rozpuszczalności SP (22,6) POM jest bardzo różny od SP (7,2-7,6) TPE, oba materiały nie są kompatybilne i nie ma odpowiedniego kompatybilizatora, który promowałby dobre wiązanie między nimi.
Kwestie związane z obtryskiem TPE
1. Kompatybilność TPE i twardych plastikowych części powinna być dopasowana, rozpuszczalność molekularna jest blisko siebie, kompatybilność molekularna jest lepsza;
2. W projekcie należy unikać ostrych narożników, aby zapewnić doskonały kontakt między TPE a częściami z twardego plastiku i wzmocnić efekt klejenia;
3. Unikać pozostawiania gazu we wnęce formy poprzez odpowiedni wyciąg;
4. Ustaw grubość TPE i oczekiwany dotyk, aby osiągnąć równowagę;
5. Utrzymuj temperaturę stopionego TPE, aby zapewnić efekt wiązania.
6. Przy obtrysku TPE materiał należy wysuszyć i ponownie przetworzyć, aby ograniczyć powierzchniowe smugi wodne na produktach i uzyskać jednolity kolor powierzchni;
7. Żywica nośna wybranej przedmieszki jest kompatybilna zarówno z TPE, jak i materiałami części konstrukcyjnych;
8. W przypadku gładkiej powierzchni, która ma być poddana specjalnej obróbce, celem jest zwiększenie powierzchni styku miękkiego i twardego kleju, aby wzmocnić efekt wiązania;
9. TPE powinien mieć dobrą płynność, ponieważ grubość warstwy wierzchniej TPE i stosunek wielkości są bardzo małe, TPE zwykle musi przepływać przez długą ścieżkę i cienkościenny obszar, aby wypełnić formę.
10. Stosunek długości przepływu do grubości produktu TPE jest mniejszy niż 150:1;
11. Używaj dobrego kleju.
Wady obtłuszczania TPE i rozwiązania w zakresie obróbki
Typowe wady
1. Brak kleju - zwiększenie temperatury wtrysku; zwiększenie ciśnienia wtrysku; poprawa płynności materiału.
2. Rozszczepiony szew, krawędź przelewowa - obniżenie temperatury wtrysku; zwiększenie siły zacisku; zmniejszenie ciśnienia wtrysku; zmniejszenie płynności z punktu widzenia formuły.
3. Powierzchnia dziurawa, nie jasna - zwiększyć temperaturę przetwarzania wtryskowego; wypalić materiał, zmniejszyć wilgotność surowców.
4. Słaba przyczepność - całkowite wypalenie materiału przed wtryskiem; zwiększenie temperatury wtrysku; dostosowanie formuły.
5. Odkształcenie produktu - wzmocnienie chłodzenia formy; odpowiednie wydłużenie czasu zaciskania.
6. Produkt klejący się do formy - dodać środek antyadhezyjny lub smar (w przypadku smaru wewnętrznego - środek antyadhezyjny należy zwrócić uwagę na ilość dodanego środka, aby zapobiec wytrącaniu się i migracji środka antyadhezyjnego).
Rozwiązanie
1. Odpowiednia temperatura wtrysku. Przy obtrysku nylonu temperatura formowania wtryskowego TPE powinna przekraczać 190°C, ale nie 240°C. Aby uzyskać prawdziwy obtrysk, temperatura mięknienia TPE powinna być możliwie bliska temperaturze mięknienia nylonu, wynoszącej 250–260°C, przy jednoczesnym uniknięciu degradacji TPE — im bliższe są te temperatury, tym lepszy efekt obtrysku.
2. Projekt struktury części klejonej pokrywy produktu, staraj się osiągnąć rozmiar zaokrąglony, bez widocznych kątów, aby zwiększyć szczelność styku TPE i nylonowego twardego tworzywa sztucznego.
3. W nylonowych kawałkach szkieletu o nieistotnym położeniu, aby otworzyć małe otwory lub utworzyć niezbyt gładką powierzchnię, zwiększyć powierzchnię styku TPE i nylonu, tak aby miękki materiał z tworzywa sztucznego TPE przez mały otwór osadzony w nylonowym materiale szkieletowym, odegrał efekt osadzenia obręczy. W rzeczywistości prawdziwe opakowanie i efekt fałszywego opakowania z.
4. W nowej formie należy zwrócić uwagę na konstrukcję przewężki i kanału wlewowego. Warstwa pokrywająca TPE jest zazwyczaj cienka — typowa grubość wynosi 1-2mm, a jej wymiary zwykle sięgają dziesiątek, a nawet setek mm. Trzeba zatem zapewnić pełne wypełnienie gniazda miękkim TPE, bez niedolewów i rozwarstwień, aby uzyskać przyczepność TPE do nylonu.
Główny mechanizm obtrysku TPE
W obtrysku TPE rozróżnia się obtrysk prawdziwy i pozorny.
Prawdziwy overmolding polega na wykorzystaniu zgodności miękkich i twardych tworzyw, gdy są miękkie i stopione (zgodność zależy głównie od parametru rozpuszczalności SP; im bliższe są parametry rozpuszczalności, tym lepsza zgodność obu materiałów.
Aby uzyskać więcej informacji na temat SP, patrz Chemia polimerów), na powierzchni styku twardej i miękkiej gumy tworzy się warstwa wiążąca, która znacznie zwiększa przyczepność miękkiego tworzywa sztucznego TPE do twardego plastiku.
Obtrysk pozorny prawie nie zależy od zgodności obu materiałów. Połączenie uzyskuje się mechanicznie dzięki konstrukcji formy i wyrobu, obróbce powierzchni oraz zaciskowemu zakotwieniu, które spaja miękkie i sztywne tworzywo.
Podsumowanie
Z tego artykułu poznaliśmy proces obtrysku TPE, w tym dobór materiałów do obtryskiwanych wyrobów, zagadnienia produkcji form wtryskowych oraz problemy, które mogą wystąpić podczas formowania wtryskowego.
Proces obtrysku TPE wymaga formy i większego doświadczenia niż konwencjonalne formowanie wtryskowe. Dlatego przy realizacji projektu zaleca się przede wszystkim sprawdzenie doświadczenia dostawców form wtryskowych i dostawców produkcji wtryskowej w zakresie obtrysku, aby uniknąć problemów w rzeczywistej produkcji i opóźnień projektu.
Potrzebujesz wyceny projektu formowania wtryskowego?Uzyskaj konkurencyjną wycenę, informacje zwrotne DFM i harmonogram produkcji od zespołu inżynierskiego ZetarMold.
Poproś o bezpłatną wycenę → Pełny przegląd znajdziesz w naszym Kompletnym przewodniku po formach wtryskowych.
