TPU Malzemenin Enjeksiyon Kalıplama Süreci Nedir?

The injection molding process of TPU material is one of the most valuable manufacturing techniques for producing flexible, durable, and wear-resistant parts at scale. Thermoplastic polyurethane (TPU) sits in a unique position between rigid plastics and soft rubbers, giving engineers the ability to create parts that combine elasticity with structural strength — something few other materials can match. From phone cases and watch bands to automotive bushings, medical tubing, and industrial conveyor belts, TPU injection molding powers products across virtually every major manufacturing sector.

TPU enjeksiyon kalıplama, ayakkabı, otomotiv ve elektronikte yaygın olarak kullanılan esnek, esnek parçalar oluşturmak için TPU peletlerini ısıtır ve kalıplara enjekte eder.

This brief overview outlines the core steps in TPU injection molding, but mastering the nuances of the process can significantly enhance product performance and manufacturing efficiency. Delve deeper to learn how accurate mold design and process optimization can improve your results. For foundational knowledge, see our Injection Molding Complete Guide.

TPU Malzeme Nedir?

TPU stands for thermoplastic polyurethane elastomer rubber. It’s not a textile in the traditional sense, let alone leather. TPU overcomes many of the shortcomings of PVC, PU leather, and PU coating, and has made major breakthroughs in the application of waterproof and breathable fabrics.

TPU not only has most of the characteristics of rubber and ordinary plastics, but also has excellent comprehensive physical and chemical properties. It is a new type of polymer environmentally friendly material between rubber and plastic. It has both the softness of rubber and the hardness of hard plastic.

TPU Malzemelerin Temel Özellikleri Nelerdir?

The basic characteristics of tpu materials are the main categories or options explained in this section. TPU materials offer high elasticity, excellent abrasion resistance, and flexibility across temperatures, making them ideal for footwear, medical devices (meeting ISO 10993 biocompatibility¹ standards for tubing and housings), and automotive parts in demanding environments.

Geniş Sertlik Aralığı

By changing the ratio of each reaction component of TPU, you can get products of different Shore hardness² levels, and with the increase of hardness, the products still maintain good elasticity and wear resistance. The stiffness of TPU can be measured by the elastic modulus.

The elastic modulus of rubber is usually 1~10Mpa, TPU is 10~1000Mpa, and plastics such as nylon, ABS, PC, POM, etc. are 1000~10000Mpa.

Üstün Soğuk Dayanımı

TPU has a low TPU glass transition temperature³ and remains elastic and flexible even at minus 35 degrees. It is flexible over a wide temperature range of -40 to 120 degrees Celsius without the need for plasticizers.

Yağa Dayanıklı, Suya Dayanıklı, Kimyasal Dirençli ve Küfe Dayanıklı

TPU is good at resisting oils (mineral oils, animal and vegetable oils and lubricants) and many solvents. TPU\’s oil resistance is better than nitrile rubber, and it has an excellent oil resistance life.

Taber aşınma değeri 0,5-0,35 mg olup plastikler arasında en küçük değerdir. MoS2, silikon yağı grafit vb. eklenirse, sürtünme katsayısı azaltılabilir ve aşınma direnci artırılabilir.

Tensile strength and elongation: TPU has a tensile strength that is 2-3 times that of natural rubber and synthetic rubber. The tensile strength of polyester TPU is almost 60MPa, and the elongation is almost 410%. The tensile strength of polyether TPU is 50MPa, and the elongation is >30%.

Tpu Enjeksiyon Kalıplama Süreci için Proses Koşulları Nelerdir?

Sıcaklık

The temperatures you need to control in the TPU molding process are the barrel temperature, nozzle temperature, and mold temperature. The first two temperatures mainly affect the plasticization and flow of TPU, and the last temperature affects the flow and cooling of TPU. Learn more in our Enjeksiyon Kalıbı Tasarım Kılavuzu.

Namlu Sıcaklığı: The choice of barrel temperature is related to the hardness of TPU. TPU with high hardness has high melting temperature and high maximum temperature at the end of the barrel. The barrel temperature range used for processing TPU is 177~232°C. The distribution of barrel temperature is generally from one side of the hopper (rear end) to the nozzle (front end), and gradually increases, so that the temperature of TPU rises steadily to achieve the purpose of uniform plasticization.

Nozul Sıcaklığı: The nozzle temperature is usually slightly lower than the maximum temperature of the barrel to prevent the molten material from drooling out of the straight-through nozzle.

Kalıp Sıcaklığı:The mold temperature is very important for the intrinsic performance and appearance quality of TPU products. It is determined by many factors such as the crystallinity of TPU and the size of the product. The mold temperature is usually controlled by a constant temperature cooling medium such as water.

The mold temperature of TPU products is generally 10~60℃.When the mold temperature is low, the melt freezes prematurely and produces streamlines, which is not conducive to the growth of spherulites, resulting in low crystallinity of the product and a late crystallization process, which causes post-shrinkage and performance changes of the product.

Basınç

The pressure in the injection molding process includes plasticizing pressure (back pressure) and injection pressure. When the screw retreats, the pressure on the top melt is the back pressure, which is adjusted by the overflow valve.

Geri basıncın artırılması eriyik sıcaklığını artıracak, plastikleştirme hızını azaltacak, eriyik sıcaklığını homojen hale getirecek, renklendiricileri eşit şekilde karıştıracak ve eriyik gazını boşaltacaktır, ancak kalıplama döngüsünü uzatacaktır. TPU'nun geri basıncı genellikle 0.3 ~ 4MPa'dır.

Injection pressure is the pressure applied by the top of the screw to TPU. It’s used to overcome the flow resistance of TPU from the barrel to the cavity, increase the rate of melt filling, and compact the melt.

In other words, melt viscosity is determined by temperature and pressure, as well as TPU hardness and deformation rate. The higher the shear rate, the lower the viscosity. When the shear rate remains unchanged, the higher the hardness of TPU, the greater the viscosity.

When the shear rate is constant, the viscosity decreases as the temperature increases, but at high shear rates, the viscosity is not as affected by temperature as it is at low shear rates. The injection pressure of TPU is generally 20~110MPa.

Zaman

Bir enjeksiyon yapmak için gereken süreye kalıplama döngüsü denir. Kalıplama döngüsü, kalıbı doldurmak için gereken süreyi, kalıbı tutmak için gereken süreyi, kalıbı soğutmak için gereken süreyi ve diğer süreleri (kalıbı açmak, parçayı kalıptan çıkarmak ve kalıbı kapatmak için gereken süre gibi) içerir ve bunların tümü ne kadar iş yapabileceğinizi ve ekipmanınızı ne kadar kullanabileceğinizi etkiler.

The molding cycle for TPU is usually determined by how hard the TPU is, how thick the part is, and what shape the part is. The cycle is short for hard TPU, long for thick parts, and long for parts that have a lot of shapes.

Enjeksiyon Hızı

Enjeksiyon hızı esas olarak TPU ürünlerinin konfigürasyonuna göre belirlenir. Kalın uç yüzeyli ürünler daha düşük enjeksiyon hızları gerektirirken, ince uç yüzeyli ürünler daha yüksek enjeksiyon hızları gerektirir.

Vida Hızı

TPU ürünlerini işlerken, düşük bir kesme oranı kullanmanız gerekir, bu nedenle daha düşük bir vida hızı kullanmanız gerekir. TPU'nun vida hızı genellikle 20 ~ 80r / dak'dır ve 20 ~ 40r / dak daha iyidir.

Kapatma İşlemi

TPU uzun süre yüksek sıcaklığa maruz kaldıktan sonra bozulabileceğinden, kapatıldıktan sonra PS, PE, akrilik plastikler veya ABS ile temizlenmelidir; kapatma 1 saati aşarsa, ısıtma kapatılmalıdır.

Ürün Sonrası İşleme

TPU, namludaki düzensiz plastikleşme veya kalıp boşluğundaki farklı soğutma hızları nedeniyle genellikle düzensiz kristalleşme, oryantasyon ve büzülmeye sahiptir. Bu da üründe, kalın duvarlı ürünlerde veya metal uçlu ürünlerde daha belirgin olan iç gerilime neden olur.

Products with internal stress often experience a decrease in mechanical properties during storage and use, silver streaks on the surface, and even deformation and cracking. The way to solve these problems in production is to anneal the product. The annealing temperature depends on the hardness of the TPU product.

Yüksek sertliğe sahip ürünlerin tavlama sıcaklığı da yüksektir ve düşük sertliğe sahip ürünlerin tavlama sıcaklığı da düşüktür. Çok yüksek sıcaklık ürünün eğrilmesine veya deforme olmasına neden olabilir ve çok düşük sıcaklık iç gerilimi ortadan kaldırma amacına ulaşamaz.

Geri Dönüştürülmüş Malzemelerin Geri Dönüşümü

TPU işleme sürecinde, yolluklar, yolluklar ve spesifik olmayan parçalar gibi atık malzemeler geri dönüştürülebilir ve yeniden kullanılabilir. Test sonuçlarına göre, 100% geri dönüştürülmüş malzemeler yeni malzemelerle karıştırılmadan mekanik özellikleri önemli ölçüde azaltmaz ve tamamen kullanılabilir.

TPU Malzemelerin Enjeksiyon Kalıplama Sürecinde Alınması Gereken Önlemler Nelerdir?

Malzeme Kurutma

Because TPU is easy to absorb moisture and easy to hydrolyze, if the TPU raw materials are not dried thoroughly, it will easily cause processing difficulties.

If carbon powder or masterbatch is used for dyeing, it must be fully mixed with TPU natural colorant and dried together. Generally, a circulating air dryer or a dehumidifying dryer is used to dry TPU.

Geri Dönüştürülmüş Malzeme İşleme

Nozul malzemeleri, çamaşır makinesi malzemeleri veya kötü nihai ürünler ezilebilir ve yeni malzemelerle karıştırılabilir, ancak kullanılmadan önce tekrar kurutulmaları gerekir. Bazı mekanik fiziksel gereksinimler için, geri dönüştürülmüş malzemeler enjeksiyon kalıplama işlemlerinde kullanılamaz.

Tüm hammaddelerin 30%'den fazlası. Ekstrüde edilmiş geri dönüştürülmüş malzemeler ayrı olarak işlenmeli veya yeni enjeksiyon kalıplama malzemelerine eklenmelidir. Ayrıca, geri dönüştürülmüş malzemeler çok uzun süre depolanmamalıdır. Kuru üstler kullanın. Geri dönüştürülemeyen atık malzemeler ısı elde etmek için yakılabilir.

Enjeksiyon Hızını ve Basıncını Kontrol Edin

The speed and pressure of the injection are important for how well the TPU material flows and fills the mold. If the speed and pressure are too high, the material can break or make bubbles.

Kalıp Sıcaklığını Kontrol Edin

But if the mold temperature is too high, it can cause the material to overheat and decompose or bubble. If the mold temperature is too low, it can cause cold flow marks or shrinkage marks on the surface of the product.

Aşırı Isıtma ve Makaslamadan Kaçının

Excessive heating and high shear rates can degrade TPU during processing, causing discoloration, gas formation, and a permanent loss of mechanical properties. Keep barrel temperatures within the recommended range for your specific TPU grade, and avoid prolonged residence times in the barrel. If the machine will be idle for more than a few minutes, reduce the temperature settings or purge the barrel with a compatible material such as polyethylene to prevent thermal degradation.

Temiz Bir Enjeksiyon Kalıplama Ortamı Sağlayın

Enjeksiyon kalıplama ortamının temizliği, TPU malzemelerin enjeksiyon kalıplama kalitesi için çok önemlidir. Kirlilikler ve yağ lekeleri varsa, bunlar kalıp yüzeyine yapışabilir veya malzemeye karışabilir, bu da ürünün yüzeyinde kusurlara veya performans düşüşüne neden olur.

TPU Malzeme Enjeksiyon Kalıplama Süreç Akışı Nedir?

Malzeme Hazırlama

Before you start injection molding tpu pellets, you need to get them ready. This means drying them, preheating them, and mixing them. Drying gets rid of any moisture in the material so you don’t get bubbles or cracks when you’re injection molding.

Kalıp Tasarımı

Bir TPU malzeme enjeksiyon kalıbı tasarlarken, malzeme akışkanlığı, büzülme ve ürünün kalıptan çıkarılması gibi faktörlerin dikkate alınması gerekir. Makul kalıp tasarımı, ürünün kusur oranını etkili bir şekilde azaltabilir ve üretim verimliliğini artırabilir.

Enjeksiyon Kalıplama Makinesi Seçimi

Choosing the right injection molding machine is key to ensuring the stability of the TPU material injection molding process and the quality of the product.

Enjeksiyon Kalıplama Süreci Parametre Ayarı

Enjeksiyon kalıplama işlemi parametrelerinin ayarlanması, TPU malzeme enjeksiyon kalıplama kalitesinin sağlanması için çok önemlidir. Bu parametreler arasında enjeksiyon basıncı, enjeksiyon hızı, bekletme süresi, kalıp sıcaklığı vb. yer alır.

By setting the process parameters properly, you can make sure that the TPU material flows and fills the mold completely during the injection molding process, while avoiding defects like bubbles and shrinkage holes.

Ürün Sonrası İşleme

Enjeksiyon kalıplamadan sonra, TPU ürünlerinin iç gerilimi ortadan kaldırmak, boyutsal kararlılığı artırmak ve yüzey kalitesini iyileştirmek için sonradan işlenmesi gerekir. Yaygın son işlem yöntemleri arasında ısıl işlem, soğutma ve yüzey işlemi yer alır.

Isıl işlem, enjeksiyon kalıplama işlemi sırasında ürün tarafından üretilen iç gerilimi ortadan kaldırabilir ve boyutsal kararlılığını artırabilir. Soğutma, ürünün hızlı bir şekilde şekillenmesine ve deformasyonun azaltılmasına yardımcı olur. Yüzey işlemi ürünün görünümünü ve performansını iyileştirebilir.

TPU Malzemelerin Enjeksiyon Kalıplama Sürecindeki Kusurlar Nelerdir?

Üründe Çatlaklar Var

Cracks are a killer for TPU products, usually appearing as hairline cracks on the surface of the product. When the product has sharp edges and corners, it often cracks in this part, which is very dangerous for the product.

Kötü kalıptan çıkarmanın neden olduğu çatlakları önlemek için, kalıp boşluğu yeterli kalıptan çıkarma eğimine sahip olmalı ve ejektör piminin boyutu, konumu ve şekli uygun olmalıdır. Çıkarma sırasında, ürünün her bir parçasının kalıptan çıkarma direnci eşit olmalıdır.

Overfilling happens when you shoot too much plastic into the mold. This can be caused by too much injection pressure or too much material being metered.

Kalıbı aşırı doldurduğunuzda, kalıp bileşenlerine daha fazla baskı uygularsınız, bu da parçanın kalıptan çıkarılmasını zorlaştırır ve parçanın çatlamasına (hatta kırılmasına) neden olur. Bunun olduğunu gördüğünüzde, aşırı dolumu durdurmak için enjeksiyon basıncını azaltmanız gerekir.

Aşırı dolumdan kaynaklanan iç gerilim genellikle geçit alanında kalır. Geçidin yakınındaki alan, özellikle de doğrudan geçit alanı kırılgandır ve iç gerilim nedeniyle kırılacaktır.

Ürünlerin Zayıf Yüzey Parlaklığı

Poor surface gloss is usually caused by inadequate polishing of the mold surface. When the surface condition of the mold cavity is good, increasing the material and mold temperature can improve the surface gloss of the product.

Ayrıca, malzemenin nem emmesi veya uçucu maddeler ya da yabancı maddelerle kirlenmesi yüzey parlaklığının azalmasına neden olabilir. Bu nedenle, kalıp ve malzemelerle ilgili faktörlere dikkat edilmelidir.

Üründe Çapak Var

TPU ürünlerinde genellikle çapaklar bulunur. Kalıp boşluğundaki hammaddenin basıncı çok büyük olduğunda, üretilen ayırma kuvveti sıkıştırma kuvvetinden daha büyüktür ve kalıbı açılmaya zorlayarak hammaddenin taşmasına ve çapak oluşturmasına neden olur.

Çapakların, hammaddelerle ilgili sorunlar, enjeksiyon kalıplama makinesiyle ilgili sorunlar, yanlış ayarlama ve hatta kalıbın kendisi gibi birçok nedeni vardır. Bu nedenle çapakların nedenini belirlerken kolaydan zora doğru ilerleyin.

Hammaddelerin iyice kurutulup kurutulmadığını, yabancı maddelerin karışıp karışmadığını, farklı hammadde türlerinin karıştırılıp karıştırılmadığını ve hammadde viskozitesinin etkisini kontrol edin.

Enjeksiyon kalıplama makinesinin basınç kontrol sistemini doğru bir şekilde ayarlayın ve enjeksiyon hızının ayarlanması kullanılan sıkıştırma kuvveti ile koordine edilmelidir; kalıbın belirli parçalarının aşınmış olup olmadığı, egzoz deliklerinin tıkalı olup olmadığı ve akış kanalı tasarımının makul olup olmadığı.

Enjeksiyon kalıplama makinesi şablonları arasında paralellikte bir sapma olup olmadığı, şablon bağlantı çubuğu kuvvet dağılımının düzgün olup olmadığı ve vida kontrol halkası ile eriyik kovanının aşınmış olup olmadığı.

Ürünlerin Yetersiz Dolumu

Erimiş malzeme kalıbın tüm köşelerinden akmadığında, buna yetersiz dolum denir. Bunun birkaç nedeni vardır: kalıplama koşulları doğru ayarlanmamıştır, kalıp iyi tasarlanmamıştır veya yapılmamıştır, ürünün kalın parçaları ve ince parçaları vardır vb.

To fix this, you can raise the temperature of the material and mold, increase the injection pressure and speed, and make the material flow better. You can also make the runner or flow channel bigger, or change the gate\’s position, size, or number to make the material flow better.

Ürün Eğrilmesi ve Deformasyonu

TPU enjeksiyon kalıplı ürünlerin bükülme ve deformasyonunun nedenleri çok kısa soğutma ve şekillendirme süresi, çok yüksek ve düzensiz kalıp sıcaklığı ve asimetrik akış kanalı sistemidir.

Bu nedenle, kalıbı tasarlarken, aynı plastik parçada çok büyük bir kalınlık farkından kaçınmaya çalışın; aşırı keskin açılardan kaçının; çok kısa bir tampon bölgeden kaçının, böylece kalınlık dönüşleri büyük ölçüde farklılık gösterir; ayrıca, uygun sayıda ejektör ayarlamaya ve makul bir boşluk soğutma akış kanalı tasarlamaya dikkat edin.

If you are evaluating TPU injection molding suppliers for your next project, our Injection Molding Supplier Sourcing Guide provides a practical framework for comparing capabilities, lead times, and pricing across manufacturers.

What Are the Frequently Asked Questions About TPU Injection Molding?

What temperature should TPU be injection molded at?

TPU is typically injection molded at barrel temperatures of 190–230°C with mold temperatures maintained between 10–60°C, though the exact settings depend heavily on the Shore hardness grade of the specific TPU material being processed. Harder TPU grades require higher barrel temperatures to achieve proper melt flow, while softer grades process effectively at lower temperatures. The nozzle temperature should generally be set slightly below the maximum barrel temperature to prevent premature drooling. Always consult the manufacturer’s technical data sheet for grade-specific processing windows.

Does TPU need to be dried before injection molding?

Yes, TPU must be thoroughly dried before injection molding to prevent surface defects and ensure consistent mechanical performance in finished parts. The recommended drying conditions are 80–110°C for 2–3 hours using a dehumidifying hopper dryer, bringing moisture content below 0.1% by weight. Residual moisture above this threshold causes silver streaks, surface bubbles, and significantly degraded mechanical properties including reduced tensile strength and elongation at break. Ester-based TPUs tend to absorb more moisture than ether-based grades and may require extended drying cycles. Always verify dryness with a moisture analyzer before loading material into the hopper.

What is the difference between ester-based and ether-based TPU for injection molding?

Ester-based TPU delivers superior mechanical strength, abrasion resistance, and oil resistance, making it the preferred choice for heavy-duty applications such as industrial conveyor belts, hydraulic seals, and sport shoe soles. However, ester-based grades are more susceptible to hydrolysis in humid or wet environments over time. Ether-based TPU offers excellent hydrolysis resistance, better low-temperature flexibility down to −40°C, and inherent microbial resistance, which makes it the standard choice for medical tubing, outdoor cable jackets, and aquatic sports equipment. Both types process similarly on standard injection molding machines, but drying requirements and optimal melt temperature profiles may differ between grades.

What causes warping in TPU injection molded parts?

Warping in TPU injection molded parts is primarily caused by uneven cooling across the part, insufficient cooling time before ejection, or inconsistent mold surface temperatures between the core and cavity halves. Additional contributing factors include excessive injection pressure combined with low mold temperature, and part geometries with significant wall thickness variations. The most effective countermeasures are extending the cooling cycle, ensuring uniform mold temperature through balanced cooling channel design, and reducing the temperature differential between the core and cavity to within 5°C.

Can TPU be overmolded onto other materials?

Yes, TPU is one of the most commonly overmolded materials and bonds well to substrates including ABS, PC, PA, and metal inserts when proper processing conditions are met. Successful overmolding requires adequate melt temperature for chemical bonding, clean substrate surfaces, and compatible material chemistry between the TPU and the substrate. Two-shot (two-component) molding is the most efficient production method, widely used for consumer electronics grips, power tool handles, and automotive interior components where a soft-touch surface is needed over a rigid structure.

How Can You Master TPU Injection Molding for Better Products?

The injection molding process of TPU materials is a complex and delicate technology that requires comprehensive consideration of multiple factors such as material properties, mold design, injection molding machine selection, and process parameter setting.

Enjeksiyon kalıplama sürecindeki kilit bağlantıları ve teknik noktaları doğru bir şekilde kontrol ederek, yüksek kaliteli ve yüksek hassasiyetli TPU ürünleri üretebiliriz. Gelecekte, TPU malzeme performansının sürekli iyileştirilmesi ve enjeksiyon kalıplama teknolojisinin sürekli yeniliği ile TPU malzeme enjeksiyon kalıplama teknolojisinin daha fazla alanda yaygın olarak kullanılacağına ve ilgili endüstrilerin sürdürülebilir gelişimini teşvik edeceğine inanmak için nedenlerimiz var.

1. ISO 10993 biocompatibility: ISO 10993 biocompatibility refers to a series of standards for evaluating the biocompatibility of medical devices, relevant for medical-grade TPU grades used in tubing and device housings. ↩

2. Shore hardness: Shore hardness refers to a standardized measure of material hardness, where Shore A (0–100) is used for softer elastomers like TPU and Shore D for harder plastics. ↩

3. TPU glass transition temperature: TPU glass transition temperature refers to the temperature at which TPU transitions from a rigid to a rubbery state, typically between −40 °C and −20 °C for ether-based grades. ↩