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TPE frente a TPU

Plástico TPU

When choosing between the material types for a certain usage, it is significant to distinct between Thermoplastic Elastomers (TPE) and Thermoplastic Polyurethane (TPU). Both are versatile polymers and have some special characteristics. They allow them to be applied in many fields. TPEs are famous for their flexibility, their readiness for processing, and their low cost. So, this makes TPEs suitable for those applications where only moderate performance is needed. Unlike TPUs, provide improved toughness, wearing, and chemical properties to serve challenging applications as well as higher performance requirements. So, in this article, we will explore TPE vs TPU, their differences, similarities, and properties.

¿Qué es TPE?

TPEs are the short form of Thermoplastic Elastomers. It’s a type of polymer that has characteristics of rubber with recyclable thermoplastic material. It is as flexible as rubber but at the same time as manageable as thermoplastics. TPEs are mostly used in those areas in which flexibility, strength, as well as ease of formulating, are considered vital.  Go to ¿Es seguro el TPE? to know more about TPE.

What is TPU?

Thermoplastic Polyurethane (TPU) is described as a thermoplastic elastomer with very high resilience, strength, and abrasion, chemical, and oil resistance. TPU is notable for the features of both plastic and elastomeric materials and exhibits outstanding performance in many severe applications. Got to is TPU safe to know more about TPU.

TPU plastic material

Complete Process of the Manufacturing of TPE and TPU?

Let’s discuss the complete process of manufacturing both TPE and TPU.

1. Manufacturing Process of TPE

The following is the step-by-step process of Thermoplastic Elastomers manufacturing.

1. Blending

In the case of TPEs like Styrenic Block Copolymers (SBCs), the method of manufacture is by compounding the polystyrene with elastomeric polymers, i.e. polybutadiene. The composition is heated to melt it and then the solidification process is carried out to obtain the final product.

2. Polymerization

In the formation of TPEs, the propylene must be reacted with other monomers in a controlled manner. So, it can produce a thermoplastic elastomer. This process can be done through some techniques including bulk or solution polymerization.

3. Vulcanization

Concerning the production of Thermoplastic Vulcanizates (TPVs), the method used during the formation is called dynamic vulcanization. During the melt processing of this thermoplastic polymer, a cross-linking agent, i.e. sulfur is added in this process. The end product is a blend where the elastomeric part is at least partially cross-linked. Then it helps improve the material’s elasticity and mechanical characteristics.

4. Extrusion and Molding

Following the blending or polymerization, TPEs then need to be processed through extrusion or injection molding. Extrusion on the other hand involves the use of a die to extrude continuous shapes of the molten TPE. Whereas injection molding is carried out by injecting the molten material into molds to make desired shapes and products.

2. Manufacturing Process of TPU

Here is the step-by-step process of Thermoplastic Polyurethane (TPU) manufacturing.

TPE frente a TPU

1. Polymerization

We make TPU using diisocyanates (for instance methylene diphenyl diisocyanate or toluene diisocyanate) and diols (e.g. polyether or polyester diols). So, this reaction is carried out in a controlled manner to produce the polyurethane polymer.

2. Compounding

After polymerization, the TPU polymer is mixed with fillers such as plasticizers, stabilizers, and colorants, to facilitate it to develop the required characteristics. In this process, melt mixing is carried out using an extruder. Although other methods may be involved at this stage.

3. Extrusion and Injection Molding

TPU like any other thermoplastic elastomer is processed by extrusion or injection molding. Although more advanced methods are used in the processing of TPU as compared to TPEs. Extrusion is the process, in which TPU is forced through a die and shaped into long profiles. While injection molding is the process of injecting the TPU into a mold to make certain parts.

4. Calendering and Casting

For some applications, TPU can also be processed through the calendering process in which TPU is turned into very thin sheets through rolling or casting. Here TPU is poured directly into films or sheets.

Properties of TPU

  • Flexibilidad: TPU provides great flexibility and elasticity for the analyses.
  • Durabilidad: Referred for quality features such as abrasion, wear and tear resistance.
  • Resistencia química: Withstands oil, grease, and chemicals moderately well.
  • Rango de temperatura: Since they can work at high speeds, this design of UV LED can be used in a broad temperature range of -40°C to +80°C.
  • Transparencia: It is possible to make TPU transparent which can be advantageous in some uses.

 Properties of TPE

  • Elasticidad: Exhibits rubber-like elasticity.
  • Procesabilidad: They are easy to process as well as mold with good flow characteristics.
  • Flexibilidad: Usually has moderate workability but can be specially compounded to give it low or high hardness.
  • Reciclabilidad: It can be recycled which makes it an environmentally friendly mattress.
  • Rentabilidad: Usually cheaper as compared to some of the other elastomers.

Material characteristics of TPE and TPU

  1. TPE Materials: TPEs are based on several polymers, i.e. styrene block copolymers, polyolefins, and thermoplastic vulcanizates. They are regularly compounded with additives like plasticizers, stabilizers, fillers, and colorants to obtain desired characteristics. The other two are the processing help and the specialty additives which can also be utilized to improve the performance and workability.
  2. TPU Materials: TPUs are produced either from polyester or polyether diols together with diisocyanates. They contain plasticizers, stabilizers, fillers, and colors. While the others have cross-linking agents for better performance. Functional additives which are also referred to as processing resources and specialty additives are intended for altering physical characteristics and performance.

What is the difference between TPE vs TPU?

Let’s discuss the major differences between TPE and TPU in depth

1. Chemical Composition

  • TPE: This is a generic classification that contains a range of polymers falling under this category including SBCs, TPOs, and TPVs. These are a polymer that exhibits both elasticity and thermoplastic characteristics. So, they may be either blends or copolymers.
  • TPU: More precisely they are produced by polyurethanes, which are formed by the action of diisocyanates and diols. TPUs are examples of thermoplastic elastomers, however, they are chemically different from other thermoplastic elastomers. Besides this, they are made from polyurethane.

2. Material Characteristics

  • TPE: Provides softness and flexibility of the product. TPEs can be made to have moderate elasticity or high elasticity depending on the requirement of the application it will be used. These cause them to be generally more easily processed and shaped because of lower processing temperatures and viscosities.
  • TPU: This material has a notable excellent abrasion resistance, and high mechanical strength and it is chemically and oil resistant. TPUs do not lose their performance when exposed to low or high temperatures.

3. Processing and Manufacturing

  • TPE: Faster to decompose, or having lower melt viscosity. It is easier to process and therefore, cheaper to manufacture. Products made from TPE mostly undergo injection molding, extrusion as well as blow molding.
  • TPU: Needs to be processed at higher temperatures and the melt viscosity to be higher makes the processing more challenging. Nonetheless, TPU can be processed in the same manner with popular tactics such as injection mold and extrusion.

4. Performance Properties

  • TPE: Has poor abrasion resistance and mechanical strength in comparison to TPU. It may also not withstand severe chemical or high/low temperatures better than the other types.
  • TPU: It demonstrates very high tensile strength, superior abrasive characteristics, and satisfying results in low and high-temperature ranges. It offers better chemical resistance as it can handle difficult chemical environments.

5. Cost and Recyclability

  • TPE: Usually cheaper than TPU and it is easier to recycle as well. Compared to metals, its processing and material costs are usually lower. So, it is suitable for most uses.
  • TPU: Has a lower cost than TPE because it offers better performance characteristics. TPU can be tougher to recycle. So, its environmental impact might be influenced.

6. Applications

  • TPE: Found in consumer products, automotive applications, sealing applications, gaskets, and medical devices. It is selected for applications where flexibility and costs are key requirements rather than looking for a high degree of durability.
  • TPU: Common in applications demanding high performance, i.e. manufacturing of car parts, industrial parts, sports shoe soles, and medical apparatus among others. It is best suited for products that require or want high-level abrasion, evidently chemical, and high degrees of utterance.

 

Característica TPE (Thermoplastic Elastomers) TPU (Thermoplastic Polyurethane)
Chemical Composition It is generally made of various polymers (e.g., SBCs, TPOs, TPVs) It is a composition of Polyurethanes (diisocyanates + diols)
Material Characteristics Relatively flexible, soft, and can be rigid or flexible Shows high abrasion resistance, strong, and chemical-resistant
Tratamiento Quite Easier, needs lower temperatures, and requires simpler molding It might require Higher temperatures and have more complex processing
Performance Properties Generally have a lower abrasion and mechanical strength. Besides this, it has limited chemical resistance Have superior abrasion resistance, high strength, and extreme temperature performance
Cost and Recyclability Generally lower cost, easier to recycle Have a Higher cost and is more challenging to recycle
Aplicaciones Wide applications in consumer goods, automotive parts, seals,  and medical devices Many uses in industrial parts, footwear, automotive components, and medical devices

What are the similarities between TPE vs TPU?

Both TPE and TPU belong to the thermoplastic family. So, they have many things in common. Let’s discuss these common features in detail.

  • Thermoplastic Nature: Both can be reused and recycled several times by heating the process.
  • Elastic Properties: They also get deformed, but these two materials are flexible, and they regain their original state once they are released from the deforming force.
  • Processing Methods: All three processing methods, namely injection molding, extrusion, and blow molding are used for both.
  • Customizable: Both can be of different hardness, flexibility, and strength depending on the engineering requirements.
  • Consumer Products: Both of them can be applied in car components, clinical devices, and home appliances.
  • Overlapping Use Cases: They are good for use when there is a need for flexibility and toughness for the required product.
  • Reciclabilidad: Both are recyclable in most cases although the process of recycling may be different.
  • Resistencia ambiental: They provide some extent of barrier against moisture and Ultra Violet light, depending on the formulation.
TPE injection mold

TPE injection mold

What Are the Mutual Alternatives to TPE and TPU?

 

Material Descripción Ventajas Desventajas
Silicone Rubber It is an elastomer with high flexibility and temperature resistance. Excellent temperature stability and chemical resistance. Typically more expensive, and harder to process.
EPDM Rubber Mainly a synthetic rubber with good weather and ozone resistance. Shows high durability, good for outdoor use. It has lower flexibility than TPE and TPU.
Neoprene It is also a synthetic rubber known for flexibility and weather resistance. Have good chemical resistance and flexibility. It has less tensile strength and abrasion resistance.
Viton (FKM) It is a fluoroelastomer with high chemical resistance. Have superior chemical and temperature resistance. Have high cost and rigidity.
Polyolefin Elastomers (POE) Flexible and versatile material similar to TPE. Has good flexibility and low density. It has limited chemical resistance compared to TPU.

 

What Are the Benefits of TPE Compared to TPU?

  1. Rentable: Usually there is a higher production cost when manufacturing solid foods but the cost is generally lower.
  2. Ease of Processing: Reduced temperatures at which the articles can be processed, and easier molding of the material.
  3. Flexibility and Softness: A comprehensive parameter of the softness and flexibility of surgical staplers is available.
  4. Reciclabilidad: Recyclability or reusability in form and material is the fourth criterion and states that an object should be easy to recycle or reprocess.
  5. Versatile Formulations: Exists in different forms to meet specific properties of the specific application.

What Are the Drawbacks of TPE Compared to TPU?

 

  • Lower Abrasion Resistance: Leaves a lot to be preferred in high-wear applications.
  • Resistencia química: In general, more susceptible to chemical, oil, and solvent attacks.
  • Temperature Tolerance: Reduced performance where the temperatures are either high or low.
  • Mechanical Strength: Generally it exhibits lower tensile strength and tear strength.

What Are the Benefits of TPU Compared to TPE?

  1. Superior Abrasion Resistance: Extreme wear nature provides a very good performance in applications that are likely to wear out quickly.
  2. Chemical and Oil Resistance: Not easily decomposed by chemical solvents and other chemicals.
  3. High Performance at Extremes: Resistant to high and low temperatures of both ambient and dry ice.
  4. Strong Mechanical Properties: Superior tend strength and increased impact qualities.
  5. Customizable: Comesity of hardness and elasticity, options.

What Are the Drawbacks of TPU Compared to TPE?

  • Higher Cost: As a homemade product, it will be more expensive to produce than traditional consumer products.
  • Processing Complexity: It needs high temperatures and specific apparatus or instruments.
  • Recycling Challenges: When it comes to recycling it is more difficult to do so compared to the TPE.
  • Limited Formulations: There are fewer types compared to TPE as a result of development.

When to Choose TPE?

  • Rentabilidad: When budget is an issue, as with TPE, the use of this form can be less costly.
  • Simple Processing: For applications wherein easy molding is required and the molding temperature is comparatively low.
  • Flexibilidad: When the application of the rubber products involves elements that require softness and flexibility such as grips or seals.
  • Reciclabilidad: While for production that is environmentally friendly with relation to its impact and easy to recycle.
  • General Use: These are the applications that do not require high-level performance from the brushes.

When to Choose TPU?

  • Durabilidad: Where there is going to be high wear and friction and high abrasiveness is required.
  • Resistencia química: When working with chemicals, oils or solvents are to be encountered Individuals that have to wear gloves include those when working with.
  • Temperature Extremes: When it comes to high temperatures and even for low temperature application could also be attained.
  • Mechanical Strength: If high tensile and impact strength applications are required.
  • Special Performance Needs: for such specific needs to be met by various built environments, one can refer to customized properties like
TPU injection mold

TPU injection mold

Conclusión

In conclusion, TPE Vs. TPU, despite the similarities, TPE and TPU are different materials with their notable features and drawbacks in the aspects of usage. TPEs are relatively cheaper, and their processing is also easier as compared to other elastomer. This makes it versatile to use. At the same time, TPUs are designed for the highest loads and requirements in terms of wear, heat, and chemical resistance. As for the differences in properties of TPE and TPU, it is possible to state the following: The superiority or inferiority of TPE as compared to TPU depends on the special demands of the material, cost considerations, and technological capabilities of further processing of the product.

Preguntas frecuentes

 

Q1. What is the primary difference between TPE and TPU?

The most significant distinction is that TPU is a particular kind of TPE. However, it has higher potential regarding its strength, resistance to chemicals or solvents, and adapted temperature segments.

Q2. Are TPU and TPE recyclable?

Recycling of TPE and TPU is possible although the options that are available for recycling are limited as compared to other thermoplastic elastomers.

Yes, TPE is recyclable; the same case applies to TPU materials as well.

Q3. Which of the two is cheaper, TPE or TPU? 

TPE has a slightly lower cost as compared to TPU.

Q4. How does TPU differ from TPE concerning their applications

TPU is suitable where reinforcement is necessary, the application is exposed to chemicals or harsh environments, and the application also needs to withstand high heat.

Q5. Can TPE be used in regions with extraordinary climate conditions?

There are some disadvantages related to TPE. Due to this, it may not be as equally effective as TPU specifically in severe conditions.

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Moldeo por inyección de TPU

Funda de TPU para ordenador portátil

¿Qué es el moldeo por inyección de TPU?

Moldeo por inyección de TPU Se refiere al proceso de inyección de poliuretano termoplástico (TPU) en un molde para producir un producto terminado. El TPU es un tipo de material que exhibe las propiedades tanto de los termoplásticos como de los elastómeros. A menudo se utiliza para producir productos que requieren flexibilidad, durabilidad y resistencia a la abrasión.

El moldeo por inyección de TPU es un proceso versátil que se puede utilizar para producir una amplia variedad de productos, como calzado, piezas industriales, dispositivos médicos y más. Ofrece muchas ventajas con respecto a los métodos de fabricación tradicionales, como menores costes, tiempos de producción más rápidos y mayor flexibilidad de diseño. Los materiales de TPU también son reciclables, lo que los convierte en una opción más sostenible para los fabricantes.

Moldeo por inyección de TPU (poliuretano termoplástico) El proceso tiene muchos métodos, incluidos el moldeo por inyección, el moldeo por soplado, el moldeo por compresión, el moldeo por extrusión, etc., entre los cuales el moldeo por inyección es el más comúnmente utilizado. Utilice el proceso de moldeo por inyección para moldear el TPU en los materiales requeridos. Moldeo por inyección de TPU Las piezas se dividen en tres etapas: preplastificación, inyección y expulsión. La máquina de inyección se divide en tipo émbolo y tipo tornillo. La máquina de inyección tipo tornillo se recomienda porque proporciona una velocidad, plastificación y fusión uniformes.

Moldeado de cubierta de teléfono de TPU

Moldeado de cubierta de teléfono de TPU

1. Diseño de la máquina de inyección.

El cañón de la máquina de inyección está revestido con aleación de cobre y aluminio, y el tornillo está cromado para evitar el desgaste. La relación de diámetro de longitud del tornillo L / D = 16 ~ 20 es mejor, al menos 15; la relación de compresión es de 2,5/1 ~ 3,0/1. La longitud de la sección de alimentación es de 0,5 L, la sección de compresión es de 0,3 L y la sección de dosificación es de 0,2 L. El anillo de retención se instalará cerca de la parte superior del tornillo para evitar el reflujo y mantener la presión máxima.

El TPU debe procesarse con una boquilla de flujo automático, la salida es un cono invertido, el diámetro de la boquilla es más de 4 mm, menos de 0,68 mm de la entrada del collar del canal principal y la boquilla debe estar equipada con una correa de calentamiento controlable para evitar la solidificación del material.

Desde un punto de vista económico, el volumen de inyección debe ser de 40% – 80% de la cantidad cuantitativa. La velocidad del tornillo es de 20-50 R/min.

2. Diseño de moldes para moldeo por inyección de TPU

El diseño del molde debe prestar atención a los siguientes puntos al moldear con Moldeo por inyección de material de TPU:

(1) contracción de las piezas moldeadas de TPU

La contracción se ve afectada por la dureza de las materias primas, el espesor, la forma, la temperatura de moldeo, la temperatura del molde y otras condiciones de moldeo. Generalmente, el rango de contracción es de 0,005-0,020 cm/cm. Por ejemplo, una pieza de prueba rectangular de 100 x 10 × 2 mm se encoge en la dirección de la longitud de la compuerta y la dirección del flujo, y la dureza de 75A es 2-3 veces mayor que la de 60 grados Shore. El efecto de la dureza y el espesor del TPU en la contracción se muestra en la Figura 1. Se puede ver que cuando la dureza del TPU está entre 78a y 90a, la contracción disminuye con el aumento del espesor; cuando la dureza está entre 95A y 74d, la contracción aumenta ligeramente con el aumento del espesor.

(2) Corredor y pozo de ranura fría

El canal principal es una sección del canal que conecta la boquilla del inyector al canal de derivación o cavidad en el molde. El diámetro debe expandirse hacia adentro, con un ángulo de más de 2 grados, para facilitar la eliminación de las vegetaciones del canal de flujo. El canal de derivación es el canal que conecta el canal principal y cada cavidad en el molde de ranuras múltiples, y su disposición en el molde debe ser simétrica y equidistante. El canal de flujo puede ser circular, semicircular y rectangular, con un diámetro de 6-9 mm. La superficie del canal debe pulirse como la cavidad para reducir la resistencia al flujo y proporcionar una velocidad de llenado más rápida.

Un pozo frío es un lugar vacío (canal de extensión adicional) al final del canal principal, que se utiliza para atrapar el material frío producido entre las dos inyecciones en el extremo de la boquilla, a fin de evitar que el canal de desviación o la compuerta se bloqueen con material frío. Cuando el material frío se mezcla en la cavidad del molde, es fácil que se produzca tensión interna en el producto. El diámetro del orificio de material frío es de 8 a 10 mm y el tamaño es de aproximadamente 6 mm de largo.

(3) compuerta y ventilación

La compuerta es el canal que conecta el canal de flujo principal o el canal de derivación y la cavidad. Su área de sección transversal suele ser menor que el paso del canal, que es la parte más pequeña del sistema de canales, y su longitud debe ser corta. La forma de la compuerta es rectangular o circular y el tamaño aumenta con el espesor del producto.

El espesor del producto es inferior a 4 mm, con un diámetro de 1 mm; el espesor de la compuerta es de 4-8 mm, con un diámetro de 1,4 mm; el espesor de la compuerta es superior a 8 mm, con un diámetro de 2,0-2,7 mm. La posición de la compuerta se selecciona generalmente en la parte más gruesa del producto, lo que no afecta la apariencia y el uso, y está en ángulo recto con el molde, para evitar la contracción y evitar el patrón en espiral.

La ranura de escape o ventilación es un tipo de salida de aire tipo ranura abierta en el molde, que se utiliza para evitar que el material fundido ingrese al molde y se involucre con el gas y para descargar el gas de la cavidad del molde.

De lo contrario, los productos tendrán agujeros de aire, mala fusión, llenado insuficiente o trampa de aire e incluso se quemarán los productos debido a las altas temperaturas causadas por la compresión del aire, lo que genera tensión interna en los productos. El puerto de escape se puede colocar al final del flujo de masa fundida en la cavidad del molde o en la línea de separación de la molde de plástico, que es una ranura de vertido de 0,15 mm de profundidad y 6 mm de ancho.

Es necesario controlar la temperatura del molde de TPU de la manera más uniforme posible para evitar deformaciones y torsiones de las piezas. A continuación, se muestran algunos productos de moldeo por inyección de TPU que hemos fabricado anteriormente. Si tiene algún requisito sobre productos de moldeo por inyección de TPU o TPE, no dude en ponerse en contacto con nosotros.

Moldeo por inyección de TPU

Moldeo por inyección de TPU

3 Condiciones de moldeo

La condición de moldeo más importante de TPU (Poliuretano termoplástico) La temperatura, la presión y el tiempo son los que afectan el flujo y el enfriamiento de la plastificación. Estos parámetros afectarán la apariencia y el rendimiento de las piezas moldeadas por inyección de TPU. Unas buenas condiciones de procesamiento deberían permitir obtener piezas de un color blanco a beige uniforme.

(1) Temperatura

La temperatura que se debe controlar en el proceso de moldeo por inyección de plástico TPU incluye la temperatura del cilindro, la temperatura de la boquilla y la temperatura del molde. Las dos primeras temperaturas afectan principalmente a la plastificación y el flujo del TPU, y la segunda afecta al flujo y enfriamiento de la pieza de moldeo por inyección de TPU.

  • Temperatura del barril – La selección de la temperatura del barril está relacionada con la dureza del material de TPU. La temperatura de fusión del TPU con alta dureza es alta, y la temperatura más alta al final del barril también es alta. El rango de temperatura del barril utilizado para procesar TPU es de 177 ~ 232 ℃. La distribución de temperatura del barril es generalmente desde un lado (extremo trasero) de la tolva hasta la boquilla (extremo delantero), aumentando gradualmente, para hacer que la temperatura del TPU aumente de manera constante y lograr el propósito de plastificación uniforme.
  • Temperatura de la boquilla – La temperatura de la boquilla suele ser ligeramente inferior a la temperatura máxima del cañón para evitar la posible salivación del material fundido en el interior de la boquilla. Si se utiliza la boquilla autoblocante para evitar la salivación, la temperatura de la boquilla también se puede controlar dentro del rango de temperatura máxima del cañón.
  • Temperatura del molde – La temperatura del molde tiene una gran influencia en el rendimiento interno y la calidad aparente de los productos de TPU. Depende de la cristalinidad del TPU y del tamaño de los productos. La temperatura del molde suele controlarse mediante un medio de refrigeración a temperatura constante, como el agua de la máquina.
    El TPU tiene una alta dureza, alta cristalinidad y alta temperatura de moldeo. Por ejemplo, Texin, dureza 480A, temperatura de moldeo 20-30 ℃; dureza 591A, temperatura de moldeo 30-50 ℃; dureza 355d, temperatura de moldeo 40-65 ℃. La temperatura de moldeo de los productos de TPU es generalmente de 10-60 ℃. La temperatura de moldeo es baja, el material de fusión se congela demasiado pronto y se produce una línea aerodinámica, lo que no es propicio para el crecimiento de esferulitas, por lo que la cristalinidad de los productos es baja y se producirá un proceso de cristalización tardía, lo que provocará una contracción posterior y un cambio en el rendimiento de los productos.
  • Presión – la El proceso de inyección es presión que incluye la presión de plastificación (contrapresión) y la presión de inyección. Cuando el tornillo retrocede, la presión en la parte superior de la masa fundida es la contrapresión, que se regula mediante la válvula de sobrepresión. El aumento de la contrapresión aumentará la temperatura de la masa fundida, reducirá la velocidad de plastificación, hará que la temperatura de la masa fundida y la mezcla de colores sean uniformes y descargará el gas de la masa fundida, pero extenderá el ciclo de moldeo. La contrapresión del TPU suele ser de 0,3 a 4 MPa. La presión de inyección es la presión ejercida sobre el TPU por la parte superior del tornillo. Su función es superar la resistencia al flujo del TPU desde el barril hasta la cavidad, llenar el molde con material fundido y compactar el material fundido.
    La resistencia al flujo y la tasa de llenado del TPU están estrechamente relacionadas con la viscosidad de la masa fundida, mientras que la viscosidad de la masa fundida está directamente relacionada con la dureza del TPU y la temperatura de la masa fundida, es decir, la viscosidad de la masa fundida no solo está determinada por la temperatura y la presión, sino también por la dureza del TPU y la tasa de deformación. Cuanto mayor sea la tasa de cizallamiento, menor será la viscosidad; cuanto mayor sea la dureza del TPU, mayor será la viscosidad.
    Relación entre la viscosidad y la velocidad de corte de resinas con diferente dureza (240℃). A la misma velocidad de corte, la viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura, pero a una velocidad de corte alta, la viscosidad no se ve afectada tanto por la temperatura como a una velocidad de corte baja. La presión de inyección de TPU es generalmente de 20 ~ 110MPa. La presión de retención es aproximadamente la mitad de la presión de inyección y la contrapresión debe ser 1. Por debajo de 4MPa para que el TPU se plastifique de manera uniforme.
  • Tiempo de ciclo – el tiempo de ciclo necesario para completar un proceso de inyección se denomina tiempo de ciclo de moldeo. El tiempo de ciclo incluye el tiempo de llenado, el tiempo de retención, el tiempo de enfriamiento y otros tiempos (apertura, desmoldeo, cierre, etc.), que afectan directamente a la productividad laboral y a la utilización del equipo. El ciclo de formación del TPU suele estar determinado por la dureza, el espesor y la configuración. El ciclo de alta dureza del TPU es corto, el ciclo grueso de la pieza de plástico es largo, el ciclo complejo de la configuración de la pieza de plástico es largo y el ciclo de formación también está relacionado con la temperatura del molde. El ciclo de moldeo del TPU suele estar entre 20 y 60 s.
  • Velocidad de inyección – La velocidad de inyección depende principalmente de la configuración de los productos de moldeo por inyección de TPU. Los productos con una cara final gruesa necesitan una velocidad de inyección menor, mientras que los productos con una cara final delgada necesitan una velocidad de inyección mayor.
  • Velocidad del tornillo – El procesamiento de productos de moldeo por inyección de TPU generalmente requiere una velocidad de corte baja, por lo que es adecuada una velocidad de tornillo más baja. La velocidad del tornillo de TPU generalmente es de 20 a 80 r/min, por lo que se prefiere que sea de 20 a 40 r/min.

(2) Tratamiento de parada

Como TPU (Poliuretano termoplástico) puede degradarse con el tiempo bajo altas temperaturas, se debe utilizar PS, PE, plástico de acrilato o ABS para limpiar después del apagado; si el apagado dura más de 1 hora, se debe apagar la calefacción.

Moldeo por inyección de plástico TPU

Moldeo de plástico TPU

(3) Postratamiento de productos

Debido a la plastificación desigual del TPU en el cilindro o a las diferentes velocidades de enfriamiento en la cavidad del molde, a menudo se produce una cristalización, orientación y contracción desiguales, lo que conduce a la existencia de tensión interna en los productos, que es más prominente en productos de paredes gruesas o productos con insertos metálicos. Las propiedades mecánicas de los productos con tensión interna a menudo se reducen y la superficie de los productos se agrieta o incluso se deforma y agrieta. La forma de resolver estos problemas en la producción es recocer los productos.

La temperatura de recocido depende de la dureza de los productos de moldeo por inyección de TPU. Los productos con alta dureza tienen temperaturas de recocido más altas y temperaturas de dureza más bajas. Las temperaturas demasiado altas pueden causar deformaciones o alabeos en los productos, y las temperaturas demasiado bajas no pueden eliminar la tensión interna. El TPU debe recocerse a baja temperatura durante mucho tiempo, y los productos con menor dureza pueden colocarse a temperatura ambiente durante varias semanas para lograr el mejor rendimiento. La dureza se puede recocer a 80 ℃ × 20 h bajo la norma Shore A85 y a 100 ℃ × 20 h por encima de la norma A85. El recocido se puede realizar en el horno de aire caliente, prestando atención a la posición para no sobrecalentar localmente y deformar los productos.

El recocido no solo puede eliminar la tensión interna, sino que también mejora las propiedades mecánicas. Debido a que el TPU es una forma de dos fases, la mezcla de fases se produce durante el trabajo en caliente del TPU. Producto de moldeo por inyección de TPU Se enfría rápidamente, debido a su alta viscosidad y lenta separación de fases, debe tener suficiente tiempo para separarse y formar una microárea, a fin de obtener el mejor rendimiento.

(4) Moldeo por inyección con incrustaciones

Para satisfacer las necesidades de resistencia de montaje y servicio, Piezas moldeadas por inyección de TPU Es necesario incorporar insertos metálicos. El inserto metálico se coloca primero en una posición predeterminada en el molde y luego se inyecta en un producto completo. Debido a la gran diferencia de propiedades térmicas y contracción entre el inserto metálico y el TPU, los productos de TPU con inserto no están firmemente unidos.

La solución es precalentar el inserto de metal porque la diferencia de temperatura de la masa fundida se reduce después del precalentamiento, de modo que la masa fundida alrededor del inserto se puede enfriar lentamente y la contracción es relativamente uniforme durante el proceso de inyección, y puede ocurrir una cierta cantidad de efecto de alimentación de material caliente para evitar una tensión interna excesiva alrededor del inserto.

El TPU es fácil de incrustar y la forma de la incrustación no está limitada. Solo después de desengrasar la incrustación, se calienta a 200-230 ℃ durante 1 minuto. La resistencia al desprendimiento puede alcanzar los 6-9 kg / 25 mm en 5-2 minutos. Para obtener una unión más fuerte, el inserto se puede recubrir con adhesivo, luego calentar a 120 ℃ y luego inyectar. Además, se debe tener en cuenta que el TPU utilizado no debe contener lubricantes.

(5) Reciclaje de materiales reciclados

En el proceso de procesamiento de moldeo por inyección de TPU, se pueden reciclar desechos como el canal de flujo principal, el canal de derivación y los productos no calificados. Según los resultados experimentales, el material reciclado 100% se puede utilizar por completo sin agregar material nuevo y las propiedades mecánicas no se reducen gravemente.

Sin embargo, para mantener las propiedades físicas y mecánicas y las condiciones de inyección en el mejor nivel, se recomienda que la proporción de material reciclado sea de 25% ~ 30%. Cabe señalar que el tipo y la especificación de los materiales reciclados y los materiales nuevos deben ser los mismos.

No se deben utilizar materiales reciclados contaminados o recocidos. Los materiales reciclados no se deben almacenar durante demasiado tiempo. Es mejor granularlos y secarlos inmediatamente. En general, se debe reducir la viscosidad de fusión de los materiales reciclados y ajustar las condiciones de conformado.

Ver más Moldeo por inyección de TPU información o ponerse en contacto con nosotros.

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