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成型聚氨酯TPU材料工艺

发布日期:2021-01-18 11:55   浏览量:

  TPU加工工艺有很多,不同的工艺生产要求不一样。因此,我们在购买tpu材料生产材料的时候,一定要了解其加工的要求,不然很容易出现问题。下面,我们跟随厚德成tpu厂家一起去学习下成型聚氨酯TPU材料工艺

  一、 注塑机设计

  注塑机筒体内衬铜铝合金,螺丝镀铬,防止磨损。螺杆长径比L/D=16~20为好,至少为15;压缩比为2.5/1~3.0/1。进料段长度为0.5l,压缩段长度为0.3l,计量段长度为0.2L,止回环应安装在靠近螺杆顶部的位置,以防止回流并保持最大压力。

  TPU加工宜采用自流式喷嘴。出口为倒锥,喷嘴直径大于4mm,主通道套管环入口小于0.68mm。喷嘴应配备可控加热带,以防止材料凝固。

  从经济角度看,注入量应为注入量的40%~80%。螺杆转速20~50r/min。

  二。模具设计

  模具设计应注意以下几点:

  (1) 热塑性聚氨酯制品的收缩率

  收缩率受原材料硬度、零件厚度、形状、成型温度和模具温度的影响。收缩率通常在0.005到0.5px/cm之间。例如,一个100×10×2mm矩形试样在直浇道处沿长度方向和流动方向收缩,75A硬度是60D硬度的2~3倍,TPU硬度和制造厚度对收缩率的影响如图1所示。结果表明,当TPU的硬度在78A~90A之间时,零件的收缩率随厚度的增加而减小。当硬度为95A~74D时,随着厚度的增加,收缩率略有增加。

  (2) 流道和冷孔

  主流道是将注塑机的喷嘴连接到模具中的分流器或型腔的通道。直径应向内扩大,角度应大于2o,以便于流道内不必要的物体排出。分流管是连接多槽模具中主风管和各型腔的通道。模具上应对称、等距排列。流道可为圆形、半圆形或矩形,直径为6~9mm。流道表面必须像模腔一样抛光,以减少流动阻力并提供更快的模具填充速度。

  冷进料孔是在主流末端的一个孔,用于截留喷嘴端部两次喷射之间产生的冷进料,以防止分流器或浇口堵塞。冷料与型腔混合,产品容易产生内应力。冷进料孔直径8~10mm,深度约6mm。

  (3) 闸门和排气口

  主流道是连接主流道或分流流道与型腔的通道。其横截面积通常小于流道,是流道系统中最小的部分,长度应较短。浇口形状为矩形或圆形,尺寸随产品厚度增加而增大,产品厚度小于4mm,直径为1mm;厚度4~8mm,直径1.4mm;厚度大于8mm,直径为2.0mm~2.7mm。浇口位置一般选在产品最厚且不影响外观和使用的地方,与模具壁成直角,防止缩孔,避免旋转。

  排气产品是一种在模具内开有凹槽的出风口,以防止熔化的物料进入模具内进入气体,使气体从型腔中流出。否则会使产品带有气孔、焊接不良、填充模具不满意,甚至会因压缩空气而产生高温烧坏产品、产生内应力。排气口可以设置在模具型腔中熔融物料流动的末端或模具的分型面上。深0.15mm,宽6mm。

  必须注意尽可能均匀地控制模具温度,以避免零件翘曲和扭转。温度、压力和时间是影响TPU塑化流动和冷却的最重要的成型条件。这些参数将影响TPU零件的外观和性能。良好的加工条件应能获得均匀的白色至米色零件。

  1温度

  热塑性聚氨酯成型过程中需要控制筒体温度、喷嘴温度和模具温度。前两个温度主要影响TPU的塑化和流动,而后一个温度影响TPU的流动和冷却。转鼓温度的选择与TPU的硬度有关。高硬度热塑性聚氨酯(TPU)具有较高的熔化温度,且筒体末端的最高温度也较高。加工热塑性聚氨酯的桶体温度范围为177~232℃。一般情况下,筒体的温度分布从料斗的一侧(后端)逐渐增加到喷嘴(前端),使TPU温度稳定上升,达到均匀塑化的目的。

  B、 喷嘴温度喷嘴温度通常略低于筒体的最高温度,以防止直通式喷嘴中可能发生的流液。如果使用自锁式喷嘴消除流涎,也可以将喷嘴温度控制在筒体的最高温度范围内。

  模具温度对热塑性聚氨酯产品的内在性能和表观质量有很大影响。其高度取决于TPU结晶度和产品尺寸等诸多因素。模具温度通常由恒温冷却介质(如水)控制。热塑性聚氨酯具有高硬度、高结晶度和模具温度。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产品的模具温度一般为10~60℃。模具温度较低,熔体过早冻结并产生流线型,不利于球晶的生长,使产品结晶度较低,会出现后期结晶过程,导致产品收缩和性能变化。

  压力为2。

  注射过程为压力,包括塑化压力(背压)和注射压力。当螺杆后退时,熔体顶部的压力为背压,由安全阀调节。增加背压会提高熔体温度,降低塑化速度,使熔体温度均匀,混色均匀,放出熔体气体,但会延长成形周期。TPU的背压通常为0。3~4兆帕。

  注射压力是TPU上螺钉顶部施加的压力。它的作用是克服TPU从筒体到型腔的流动阻力,供给熔融物料的充型速率,并使熔融物料压实。TPU的流动阻力和填充速率与熔体粘度密切相关,而粘度又与TPU硬度和熔体温度直接相关。换言之,熔体粘度不仅取决于温度和压力,还取决于TPU的硬度和变形速率。剪切速率越高,粘度越低。TPU硬度越高,粘度越大。

  在恒定剪切速率下,粘度随温度的升高而降低,但在高剪切速率下,温度对粘度的影响不如低剪切速率下的影响大。TPU的注入压力一般为20~110MPa。保持压力应为注射压力的一半左右,背压应为1。4MPa以下,使TPU塑化均匀。

  三。时间

  完成注塑过程所需的时间称为成型周期。成形周期包括充型时间、保压时间、冷却时间等时间(开模、拆模、合模等),直接影响劳动生产率和设备利用率。热塑性聚氨酯的成形周期通常由硬度、工件厚度和形状决定。热塑性聚氨酯(TPU)硬度高、循环时间短,而塑料件的厚周期长,复合塑料件的循环周期长。成形周期也与模具温度有关。TPU成型周期一般在20~60s之间。

  4喷射速度

  注射速率主要取决于TPU产品的配置。厚端面的产品需要较低的注射速度,而薄端面的产品需要更快的注射速度。

  5螺杆转速

  加工热塑性聚氨酯产品通常需要较低的剪切速率,因此建议采用较低的螺杆速度。TPU的螺杆转速一般为20~80r/min,优选20~40r/min。

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