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【总结】TPU聚氨酯注塑成型工艺及缺点处理办法

发布时间:2023-03-24 来源:hth华体会最新网站|全站登录入口 1 次浏览

  TPU因为在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速率不同,常会发生不均匀的结晶、取向和缩短,因而致使制品存在内应力,这在厚壁制品或带有金属嵌件的制品中更为杰出。存在内应力的制品在储存和运用中常会发生力学功用下降,外表有银纹乃至变形开裂。生产中处理这些问题的办法是对制品进行退火处理。退火温度视TPU制品的硬度而定,硬度高的制品退火温度亦较高,硬度低温度亦低;温度过高可能使制品发生翘曲或变形,过低达不到消除内应力的意图。TPU的退火宜用低温长期,硬度较低的制品室温放置数周即可到达最佳功用。硬度在邵尔A85以下退火80℃×20h,A85以上者100℃×20h即可。退火可在热风烘箱中进行,留意放置方位不要部分过热而使制品变形。

  排气品是在模具中开设的一种槽形出气口,用以防止进入模具的熔料卷进气体,将型腔的气体排出模具。不然将会使制品带有气孔、熔接不良、充模不满,乃至因空气受紧缩发生高温而将制品烧伤,制件发生内应力等。排气口可设在型腔内熔料活动的止境或在塑模分型面上,为0.15mm深、6mm宽的浇槽。有必要留意模具温度尽量操控均匀,防止制件翘曲和扭变。

  TPU最重要的模塑条件是影响塑化活动和冷却的温度、压力和时刻。这些参数将影响TPU制件的外观和功用。杰出的加工条件应能取得均匀的白色至米色的制件。

  模塑TPU进程需求操控的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。前两种温度首要影响TPU的塑化和活动,后一种温度影响TPU的活动和冷却。

  a.料筒温度:料筒温度的挑选与TPU的硬度有关。硬度高的TPU熔融温度高,料筒结尾的最高温度亦高。加工TPU所用料筒温度规模是177~232℃。料筒温度的散布一般是从料斗一侧(后端)至喷嘴(前端)止,逐步升高,以使TPU温度平稳地上升到达均匀塑化的意图。

  退火不只能够消除内应力,还可进步力学功用。因为TPU是两相形状,TPU热加工期间发生相的混合,在敏捷冷却时,因为TPU粘度高,相别离很慢,有必要有满意的时刻使其别离,构成微区,然后取得最佳功用。

  为了满意安装和运用强度的需求,TPU制件内需嵌入金属嵌件。金属嵌件先放入模具内的预订方位,然后打针成一个全体的制品。有嵌件的TPU制品因为金属嵌件与TPU热功用和缩短率不同较大,导致嵌件与TPU粘接不牢。处理的办法是对金属嵌件进行预热处理,因为预热后嵌件削减了熔料的温度差,然后在打针进程中可使嵌件周围的熔料冷却较慢,缩短比较均匀,发生必定的热料补缩效果,防止嵌件周围发生过大的内应力。TPU镶嵌成型比较简单,嵌物形状不受约束,只要在嵌件脱落后,将其在200~230℃加热处理1.5~2min,剥离强度可达6~9kg/25mm。欲取得更牢的粘接,可在嵌件上涂粘合剂,然后于120℃加热,再进行打针。此外,应该留意所用的TPU不能含光滑剂。

  TPU模塑成型工艺有多种办法:包含有注塑、吹塑、紧缩成型、挤出成型等,其间以注塑最为常用。注塑的功用是将TPU加工成所要求的制件,分红预塑、打针和挤出三个阶段的不接连进程。打针机分柱塞式和螺杆式两种,引荐运用螺杆式打针机,因为它有供给均匀的速度、塑化和熔融。

  打针机料筒衬以铜铝合金,螺杆镀铬防止磨损。螺杆长径比L/D=16~20为好,至少15;紧缩比2.5/1~3.0/1。给料段长度0.5L,紧缩段0.3L,计量段0.2L。应将止逆环装在接近螺杆顶端的当地,防止反流并坚持最大压力。

  加工TPU宜用自流喷嘴,出口为倒锥形,喷嘴口径4mm以上,小于干流道套环进口0.68mm,喷嘴应装有可控加热带以防止资料凝结。

  在TPU加工进程中,干流道、分流道、不合格的制品等废料,能够收回再运用。从试验成果看,100%收回料不掺合新料,力学功用下降也不太严峻,完全能够运用,但为坚持物理力学功用和打针条件在最佳水平,引荐收回料份额在25%~30%为好。应该留意的是收回料与新料的种类标准最好相同,已污染的或已退火的收回料防止运用,收回料不要储存太久,最好立刻造粒,枯燥运用。收回料的熔融粘度一般要下降,成型条件要进行调整。

  注塑进程是压力包含塑化压力(背压)和打针压力。螺杆撤退时,其顶部熔料所遭到的压力即为背压,经过溢流阀来调理。添加背压会进步熔体温度,减低塑化速度,使熔体温度均匀,色料混合均匀,并排出熔体气体,但会延伸成型周期。TPU的背压一般在0.3~4MPa。

  打针压力是螺杆顶部对TPU所施的压力,它的效果是战胜TPU从料筒流向型腔的活动阻力,给熔料充模的速率,并对熔料压实。TPU活动阻力和充模速率与熔料粘度密切相关,而熔料粘度又与TPU硬度和熔料温度直接相关,即熔料粘度不只决定于温度和压力,还决定于TPU硬度和形变速率。剪切速率越高粘度越低;剪切速率不变,TPU硬度越高粘度越大。

  从经济视点考虑,打针量应为额定量的40%~80%。螺杆转速20~50r/min。

  缩短受质料的硬度、制件的厚度、形状、成型温度和模具温度等模塑条件的影响。一般缩短率规模为0.005~0.5px/cm。例如,100×10×2mm的长方形试片,在长度方向浇口,活动方向上缩短,硬度75A比60D大2~3倍。TPU硬度在78A~90A之间时,制件缩短率随厚度添加而下降;硬度在95A~74D时制件缩短率随厚度添加而略有添加。

  b.喷嘴温度:喷嘴温度一般略低于料筒的最高温度,以防止熔料在直通式喷嘴可能发生的流涎现象。假如为根绝流涎而选用自锁式的喷嘴,则喷嘴温度亦可操控在料筒的最高温度规模内。

  c.模具温度:模具温度对TPU制品内涵功用和表观质量影响很大。它的凹凸决定于TPU的结晶性和制品的尺度等许多要素。模具温度一般经过恒温的冷却介质如水来操控,TPU硬度高,结晶度高,模具温度亦高。例如Texin,硬度480A,模具温度20~30℃;硬度591A,模具温度30~50℃;硬度355D,模具温度40~65℃。TPU制品模具温度一般在10~60℃。模具温度低,熔料过早冻住而发生流线,而且不利于球晶的添加,使制品结晶度低,会呈现后期结晶进程,然后引起制品的后缩短和功用的改动。

  打针速度首要决定于TPU制品的构型。端面厚的制品需求较低的打针速度,端面薄则打针速度较快。

  加工TPU制品一般需求低剪切速率,因而以较低的螺杆转速为宜。TPU的螺杆转速一般为20~80r/min,则优选20~40r/min。

  因为TPU高温下延伸期可能发生降解,故在关机后,应该用PS、PE、丙烯酸酯类塑料或ABS清洗;停机超越1小时,应该封闭加热。

  在剪切速率不变的条件下,粘度随温度添加而下降,但在高剪切速率下,粘度受温度的影响不像低剪切速率那样大。TPU的打针压力一般为20~110MPa。保压压力大约为打针压力的一半,背压应在1.4MPa以下,以使TPU塑化均匀。

  完结一次打针进程所需的时刻称为成型周期。成型周期包含充模时刻、保压时刻、冷却时刻和其他时刻(开模、脱模、闭模等),直接影响劳动生产率和设备运用率。TPU的成型周期一般决定于硬度、制件厚度和构型,TPU硬度高周期短,塑件厚周期长,塑件构型杂乱周期长,成型周期还与模具温度有关。TPU成型周期一般在20~60s之间。

  冷料穴是设在干流道结尾的一个空穴,用以捕集喷嘴端部两次打针之间所发生的冷料,然后防止分流道或浇口阻塞。冷料混入型腔,制品简单发生内应力。冷料穴直径8~10mm,深度约6mm。

  浇口是接通干流道或分流道与型腔的通道。其截面积一般小于流道,是流道体系中最小的部分,长度宜短。浇口形状为矩形或圆形,尺度随制品厚度增中,制品厚度4mm以下,直径1mm;厚度4~8mm,直径1.4mm;厚度8mm以上,直径为2.0~2.7mm。浇口方位一般选在制品最厚的而又不影响外观和运用的当地,与模具壁成直角,以防止缩孔,防止旋纹。

  8打针缺点原因及处理缺点发生原因处理办法气泡背压低添加背压资料湿润完全枯燥螺杆转速太高下降螺杆转速资料过热下降料筒温度打针速度过快下降打针速度焦斑打针速度太快下降打针速度资料过热下降料筒温度模具排气不妥添加排气口耐性下降资料湿润完全枯燥收回料比率太大下降收回料比率熔融温度太高或太低调整熔融温度浇口太小添加浇口尺度浇口接合区太长下降浇口接合区长度模具温度太低进步熔融温度麻孔气泡或缩皱纹打针压力太低添加打针压力资料过热下降料筒温度模具温度太低进步模具温度给料缺乏调整给料浇口定位不妥调整浇口方位制品洼陷打针速度快下降打针速度打针时刻短添加打针时刻背压过高下降背压打针压力低进步打针压力合模压力缺乏进步合模压力熔料温度高下降料筒温度洼陷部位排气不良洼陷部位设排气口螺杆打滑料斗进料部位毛病扫除进料部位妨碍料筒后部温度过高下降该处温度螺杆退后速度过快下降退后速度料筒没有清洗净用其他树脂清洗料筒资料枯燥不充分再行枯燥资料资料颗粒过大下降颗粒尺度喷嘴流料熔料温度过高下降料筒温度喷嘴温度过高下降喷嘴温度背压过大下降背压干流道冷料断脱时刻早推迟冷料断脱时刻缺点发生原因处理办法毛边资料过热下降料筒温度打针压力太高下降打针压力模具紧固压力低进步紧固压力制品粘模打针压力太高下降打针压力保压时刻太长削减保压时刻模温太高或太低调整模温打针时刻太长下降打针时刻模具外表镀铬或高改动模具外表模具外表不平抛光熔融温度过高下降熔料温度注料量缺乏给料缺乏调整给料过早凝结进步模具温度料筒温度太低进步料筒温度打针压力太低添加打针压力打针时刻短添加打针时刻喷嘴孔流道或浇口尺度缺乏调整喷嘴流道和浇口尺度翘曲打针压力太低添加打针压力资料过热下降料筒温度模具温度太高下降模具温度树脂缓冲过度下降树脂缓冲接合线打针压力时刻缺乏添加打针压力时刻熔料温度低进步料筒温度浇口尺度小方位不妥添加浇口尺度改动方位外表线纹熔料温度太高下降料筒温度打针速度快下降打针速度浇口尺度过小加大浇口尺度资料枯燥缺乏完全枯燥资料螺杆无法滚动熔料温度低进步料筒温度背压过高下降背压资料欠光滑添加恰当光滑剂资料未熔尽料斗无料或阻塞查看料斗熔料温度低进步料筒温度背压过低添加背压料斗下部过冷封闭料斗下部冷却体系成型周期太短添加成型周期资料枯燥缺乏完全枯燥资料微注塑收拾转载需注明来历未注来历将视为侵权

  干流道是模具中衔接打针机喷嘴至分流道或型腔的一段通道,直径应向内扩展,呈2°以上的视点,以便于流道赘物脱模。分流道是多槽模中衔接干流道和各个型腔的通道,在塑模上的摆放应呈对称和等距散布。流道可为圆形、半圆形、长方形,直径以6~9mm为宜。流道外表有必要像模腔相同抛光,以削减活动阻力,并供给较快的充模速度。