A sobremoldagem de TPE consiste em sobremoldar o material plástico macio TPE sobre outros materiais.
Geralmente, usam-se máquinas de duas cores para moldagem por injeção ou máquinas de moldagem por injeção geral, com um molde de sobremoldagem, em duas etapas de injeção. A aplicação geral do material TPE refere-se ao elastómero termoplástico de poliestireno TPE-S, que é um plástico de engenharia termoplástico modificado com elastómero SEBS ou SBS como material de base. O elastómero TPE-S na indústria dos elastómeros é também geralmente conhecido como TPE ou TPR.
Principais vantagens do material plástico macio de elastómero TPE
O material plástico macio do elastômero TPE é usado para moldagem por injeção secundária, processo de sobremoldamento injeton.
Como o material TPE tem boas propriedades antiderrapantes e boa elasticidade, pode melhorar a sensação de toque dos produtos e melhorar a aderência.
O elastómero TPE pode ser ajustado a uma dureza adequada (gama de dureza Shore 25-90A) e a propriedades físicas adequadas (tais como resistência ao desgaste, resistência aos riscos, aderência, índice de fusão, etc.) de acordo com os requisitos físicos do produto. Isto proporciona uma variedade de possíveis aplicações de materiais para diferentes produtos.
O TPE é processado por sobremoldagem por injeção e é amplamente utilizado em produtos como alças, pegas e materiais eletrónicos.
O material confere aos produtos um toque confortável, melhora a aderência, melhora a estética dos produtos e acrescenta valor aos produtos. A maioria dos produtos é exportada para os Estados Unidos, o Japão, a União Europeia e outros países e regiões desenvolvidos.
Como o elastómero TPE é um material seguro, não contém ftalatos, halogéneos e 38 substâncias SVHC de grande preocupação ao abrigo do REACH. Cumpre as normas de ensaio ambiental ROHS, REACH, NP, EN71, PAHS e pode satisfazer plenamente os requisitos ambientais dos Estados Unidos, do Japão, da União Europeia e de outros países e regiões desenvolvidos.
Tecnologia de processamento de borracha macia de elastómero TPE
O processo de sobremoldagem de TPE adota geralmente o processo de moldagem por injeção secundária: as peças de plástico rígido são fixadas no molde de sobremoldagem e, em seguida, o TPE macio é injetado e aderido às peças rígidas à temperatura adequada; após o arrefecimento, obtêm-se os produtos.
A temperatura de injeção no fabrico de peças plásticas sobremoldadas varia consoante o material plástico rígido. A temperatura deve permitir o amolecimento tanto do material rígido como do TPE macio, promovendo a compatibilidade dos dois materiais na superfície de contacto.
Para obter uma verdadeira produção por sobremoldagem, normalmente a temperatura de injeção do PP sobremoldado com TPE é de cerca de 170–190 graus Celsius; a do ABS sobremoldado é de cerca de 220–220 graus Celsius; a do PC sobremoldado é ligeiramente superior à temperatura de injeção do ABS sobremoldado; e, para nylon PA sobremoldado, a temperatura de injeção deve atingir cerca de 240 graus Celsius.
Material TPE material duro sobremoldado comum
O TPE é utilizado em sobremoldagem; o material plástico macio de TPE funciona como camada de revestimento, enquanto o material rígido mais comum é principalmente plástico, mas também pode ser metal ou tecido.
O TPE e o tecido são utilizados sobretudo em artigos de bagagem e, tal como na sobremoldagem de metal, trata-se geralmente de falsa sobremoldagem.
O TPE pode ligar-se firmemente a alguns plásticos gerais comuns PP, GPPS, HIPS, ABS e plásticos de engenharia PC, PC/ABS, PA e seus materiais modificados.
A adesão do TPE ao POM continua a ser um problema na indústria dos elastómeros. Como o parâmetro de solubilidade SP (22,6) do POM é muito diferente do SP (7,2-7,6) do TPE, os dois materiais em si não são compatíveis, e não há compatibilizador adequado para promover uma boa ligação entre os dois.
Problemas de atenção na sobremoldagem de TPE
1. A compatibilidade do TPE e das peças de plástico duro deve ser combinada, a solubilidade molecular é próxima uma da outra, a compatibilidade molecular é melhor;
2. Devem ser evitados cantos agudos na conceção para garantir um excelente contacto entre o TPE e as peças de plástico duro e para melhorar o efeito de ligação;
3. Evitar deixar gases na cavidade do molde através de uma exaustão adequada;
4. Determinar a espessura do TPE e o toque esperado para atingir um equilíbrio;
5. Manter a temperatura do TPE fundido para garantir o efeito de ligação.
6. A sobremoldagem de TPE exige secagem e reprocessamento para reduzir as marcas de água superficiais dos produtos e obter uma cor superficial uniforme;
7. A resina transportadora do masterbatch selecionado é compatível com os materiais de TPE e de peças estruturais;
8. Para a superfície lisa a ser especialmente tratada, o objetivo é aumentar a superfície de contacto do adesivo macio e duro para reforçar o efeito de ligação;
9. O TPE deve ter boa fluidez, porque a espessura da camada de cobertura TPE e a relação de tamanho é muito pequena, o TPE geralmente precisa de fluir através de um longo caminho e área de paredes finas para encher o molde.
10. O rácio comprimento do fluxo/espessura do produto do TPE é inferior a 150:1;
11. Utilizar um bom adesivo.
Defeitos de sobrecolagem de TPE e soluções de tratamento
Defeitos comuns
1. Falta de cola - aumentar a temperatura de injeção do processo; aumentar a pressão de injeção; melhorar a fluidez do material.
2. Costura dividida, borda de transbordo - baixar a temperatura de injeção; aumentar a força de aperto; reduzir a pressão de injeção; reduzir a fluidez do ponto de vista da formulação.
3. Superfície marcada, não brilhante - aumentar a temperatura de processamento da injeção; cozer o material, reduzir a humidade das matérias-primas.
4. Má aderência - cozer totalmente o material antes do processamento da injeção; aumentar a temperatura de injeção; ajustar a fórmula.
5. Deformação do produto - reforçar o arrefecimento do molde; prolongar o tempo de fixação de forma adequada.
6. Molde pegajoso do produto - adicionar agente desmoldante ou lubrificante (para lubrificante interno - o agente desmoldante deve prestar atenção à quantidade adicionada para evitar a precipitação e migração do agente desmoldante).
Solução
1. Temperatura de injeção adequada. Na sobremoldagem de nylon, recomenda-se uma temperatura de moldagem por injeção de TPE superior a 190 graus Celsius, mas não acima de 240 graus. Para obter uma sobremoldagem verdadeira, como a temperatura de amolecimento do nylon é de 250–260 graus, quanto mais próximas forem as temperaturas de amolecimento do TPE e do nylon — sem que o TPE se degrade — melhor será o efeito da sobremoldagem.
2. A conceção da estrutura da parte de cola da cobertura do produto, tentar atingir o tamanho do arredondado, sem ângulos óbvios, para aumentar a estanquicidade do contacto do material plástico duro TPE e nylon.
3. Nas peças de esqueleto de nylon de localização sem importância para abrir alguns pequenos orifícios, ou criar alguma superfície não lisa, aumentar a área de contacto de TPE e nylon, de modo a que o material plástico macio TPE através do pequeno orifício incorporado no material de esqueleto de nylon, jogue um efeito incorporado de aro. De facto, o pacote real e o efeito de pacote falso com.
4. No novo molde, é necessário prestar atenção à conceção do ponto de injeção e do canal. Como a camada de revestimento de TPE é geralmente fina, é comum uma espessura de 1-2mm e a dimensão da camada de revestimento é normalmente de dezenas ou mesmo centenas de mm, pelo que é necessário assegurar que a borracha macia de TPE consegue encher a cavidade do molde, sem falta de material nem juntas abertas, para garantir a aderência entre o TPE e o nylon.
O mecanismo principal da sobremoldagem de TPE
Na sobremoldagem de TPE, distingue-se a sobremoldagem verdadeira da falsa sobremoldagem.
A verdadeira sobremoldagem consiste em utilizar a compatibilidade de adesivos macios e duros quando estão amolecidos e fundidos (a compatibilidade depende principalmente do parâmetro de solubilidade SP; quanto mais próximos forem os parâmetros de solubilidade, melhor será a compatibilidade dos dois materiais.
Para obter mais informações sobre SP, consulte Química de polímeros), forma-se uma camada de ligação na superfície de contacto da borracha dura e macia, o que aumenta consideravelmente a adesão do material plástico macio TPE ao plástico duro.
A falsa sobremoldagem quase não depende da compatibilidade entre os dois materiais. A sobremoldagem do material é conseguida por força mecânica, pelo projeto do molde e do produto, pelo tratamento superficial e por elementos de encaixe, permitindo unir os plásticos macio e rígido.
Resumo
Neste artigo, conhecemos o processo de sobremoldagem de TPE, incluindo a seleção de materiais para produtos sobremoldados, as considerações relativas à produção do molde de injeção e alguns problemas que podem surgir durante o processo de moldagem por injeção.
O processo de sobremoldagem de TPE exige um molde e mais experiência do que a moldagem por injeção convencional. Num projeto real, recomenda-se avaliar sobretudo a experiência dos fornecedores de moldes de injeção e dos fornecedores de produção por moldagem por injeção em sobremoldagem, para evitar problemas durante a produção e atrasos no projeto.
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