Termoplastinen polyuretaani (TPU) on joustava polyuretaani, jota käytetään laajalti monilla teollisuudenaloilla sen erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien ansiosta. Kaikista valmistusprosesseista termoplastinen polyuretaani tuotteet, termoplastinen polyuretaanin ruiskuvaluprosessi on yksi parhaista ja edullisimmista menetelmistä. Tässä artikkelissa kerrotaan TP\U:sta, ruiskuvaluprosessista, sen eduista ja käyttötarkoituksista sekä esitetään joitakin usein kysyttyjä kysymyksiä (CALS).
Mikä on termoplastinen polyuretaani (TPU)?
Termoplastinen polyuretaani on elastomeerien luokka, jossa on muovin ja kumin ominaisuuksia. Erittäin joustava ja läpinäkyvä, termoplastinen polyuretaani kestää hyvin öljyä, rasvaa ja hankausta, ja siksi sitä käytetään erinomaisesti muun muassa autoissa, lääketieteessä ja kulutustavaroissa.
Luokitellaanpa termoplastinen polyuretaani materiaalit kolmeen luokkaan:
- Polyesteripohjainen termoplastinen polyuretaani: Sillä on korkea mekaaninen lujuus ja hyvät kulutusta kestävät ominaisuudet.
- Polyeetteripohjaiset termoplastinen polyuretaani: Se on hyvin joustavaa ja erittäin vakaata alhaisissa lämpötiloissa.
- Polykaprolaktonipohjainen termoplastinen polyuretaani: Se on PE-Copolin ja DUR:n ristisilloitus, jolla on parempi hydrolyysin kestävyys ja kestävyys.
Mikä on TPU-ruiskuvalu?
TPU ruiskuvalu on prosessi, jossa suljettu muoto muotoillaan muotilla, joka reagoi sulatettujen termoplastisten polyuretaanin nanohiukkasten kanssa muodon luomiseksi. Prosessi soveltuu hyvin monimutkaisten, erittäin tarkkojen komponenttien valmistamiseen suurissa erissä.
Prosessi termoplastinen polyuretaani Ruiskuvalu
Termoplastinen polyuretaani (TPU) on hyvin organisoitu menetelmä, joka soveltuu tarkkojen osien valmistukseen. Tässä on vaiheittainen selitys siitä, miten se toimii:
1. Materiaalin valmistelu
Ensinnäkin on selitettävä, että TPU-pelletit on kuivattava ennen ruiskuvaluprosessin aloittamista. Tästä syystä termoplastinen polyuretaani on jossain määrin hygroskooppinen, eli se pystyy imemään kosteutta ilmasta. Jos pelletit sisältävät kosteutta, se voi johtaa kuplien muodostumiseen tai huonoon pintakäsittelyyn lopullisissa nokissa. Kuivauksen lisäetuna on se, että se saattaa materiaalin oikeaan tilaan valua varten.
2. Lämmitys ja sulatus
Kuivatut TPU-pelletit syötetään sitten ruiskuvalukoneen tynnyriin. Kun pelletit ovat päässeet tynnyrin sisälle, lämmittimet alkavat lämmittää niitä tarvittavassa määrin, jotta ne sulavat. For termoplastinen polyuretaani ei ole olemassa mitään tiettyä kiinteää arvoa, mutta yleensä se vaihtelee 200°C ja 250°C välillä riippuen siitä, miten termoplastinen polyuretaani käytetty luokka. Tätä vaihetta pidetään kriittisenä, koska tasainen pinta mahdollistaa metallin vapaan virtauksen muottiin ja estää virheiden syntymisen.
3. Injektio
Injektio tapahtuu sen jälkeen, kun termoplastinen polyuretaani sulatetaan, jolloin se purkautuu muottipesään. Tämä saavutetaan korkeapainemekanismilla, jossa sulan termoplastinen polyuretaani pakotetaan muottiin. Paine varmistaa, että muotissa termoplastinen polyuretaani, pienet piirteet, jotka saattavat muodostaa vaikeasti täytettäviä alueita, ovat kaikki varattuja. Tämä vaihe takaa tarkan muotoilun tai hienostuneiden rakenteiden saavuttamisen kankaan taiton aikana.
4. Jäähdytys
Lopuksi, kun muotti on täytetty, seuraa jäähdytysprosessi. Jäähdytyksen aikana, termoplastinen polyuretaani muotit muuttuvat jäykiksi ja omaksuvat muotin ontelon muodon, jota on käytetty muotin luomiseen. termoplastinen polyuretaani kiinteä osa. Lämpötilaa valvotaan, jotta vältetään mahdolliset vääntymät ja kutistumat. Jäähdytysaika määräytyy valmistettavan kappaleen koon ja paksuuden mukaan.
5. Heitto
Lopuksi TPUendsg ja muotti avautuvat, ja valmis osa on valmis poistettavaksi. Tämä tapahtuu käyttämällä heittotappeja tai muita keinoja, joilla osa voidaan heittää ulos muotista. Kappale pyritään kaikin tavoin välttämään sen rikkoutumista prosessin tässä vaiheessa. Joissakin tapauksissa edellä mainitun tuotteen muotoilun jälkeen voidaan suorittaa muita jälkikäsittelyjä, kuten ylimääräisen materiaalin katkaisu, kiillotus tai tarkastus.
Edistynyt termoplastinen polyuretaanin ruiskuvaluprosessi Tekniikat
Seuraavassa on joitakin tärkeitä termoplastinen polyuretaanin ruiskuvaluprosessi tekniikat, joita voimme käyttää nykyaikana;
1. Päällystäminen
Erityinen tyyppi ylivalu sisältää päällekkäisyyksiä termoplastinen polyuretaani jäykkään muoviin tai jopa metalliin kokonaisuuden valmistamiseksi. Tässä tekniikassa TPU:n joustavuus ja mukavuus yhdistyvät perusmateriaalin jäykkyyteen. Sitä sovelletaan tuotteissa, kuten pehmeäkahvaisissa kahvoissa, puhelimen suojakoteloissa ja lääketieteellisissä sovelluksissa, koska materiaalin integrointi MIM- ja pehmeisiin komponentteihin on ratkaisevan tärkeää lopputuotteiden toimivuuden ja käytettävyyden kannalta.
2. Multi-Shot ruiskuvaluprosessi
Monipistosruiskuvalu tai kahden laukauksen muovaus mahdollistaa termoplastiset polyuretaaniosat monimateriaalisena tai monivärisenä yhden muovausjakson perusteella. Tässä tekniikassa käytetään vuorottelevia materiaali- tai värikerroksia muotissa monivaiheisten komponenttien luomiseksi, mikä lisää toiminnallisuutta ja ulkonäköä. Sitä käytetään useimmiten silloin, kun halutaan sekä jäykkiä että pehmeän tuntuisia sovelluksia lähinnä autojen sisätiloissa tai kun osat vaativat monimutkaista värierottelua kuluttajatuotteissa.
3. Kaasuavusteinen ruiskuvalu
Tällöin tietty määrä kaasua, mieluiten typpeä, ruiskutetaan muotin onteloon ja aiheuttaa onteloiden muodostumisen kappaleeseen. Tämä voi johtaa kevyempiin kappaleisiin, joiden materiaalipaksuus on pienempi mutta mekaaninen lujuus on vertailukelpoinen. Kaasuavusteinen ruiskuvalu soveltuu suurten osien, kuten autojen paneelien tai kädensijojen valmistukseen, kun massan vähentäminen on tärkeää, mutta ei lujuuden kustannuksella.
Ominaisuudet termoplastinen polyuretaani Tämä tekee siitä ihanteellisen ruiskupuristukseen.
Seuraavassa on lueteltu seuraavat yhteiset ominaisuudet termoplastinen polyuretaanin ruiskuvaluprosessi;
1. Jousto
termoplastinen polyuretaanin ruiskuvaluprosessi osoittaa kumin kaltaista joustavuutta ja muovin kaltaista sitkeyttä, minkä ansiosta siitä voidaan kehittää tukevia mutta joustavia osia. Tämä ominaisuus tekee termoplastinen polyuretaani soveltuu käytettäväksi tietyillä alueilla, joilla osat tarvitsevat joustavuutta joko taipuakseen tai venyttyäkseen haluttuun erityismuotoon tai suojatakseen osan iskuilta esimerkiksi urheilujalkineiden välipohjissa, autojen tiivisteissä ja joustavissa letkuissa.
2. Kemiallinen kestävyys
Uusi materiaali kestää erinomaisesti öljyjä, rasvoja ja erilaisia kemikaaleja, joten sen käyttöä voidaan harkita vaativissa teollisuusolosuhteissa. Tämä ominaisuus on varsin tärkeä auto- ja teollisuussovelluksissa, koska monet nesteet, kuten tiivisteet, letkut ja tiivistemateriaalit, joutuvat yleensä alttiiksi kyseiselle aineelle.
3. Avoimuus
Kuitenkin, termoplastinen polyuretaaniluontainen läpinäkyvyys tarkoittaa, että sitä voidaan helposti värjätä tai käyttää läpinäkyvästi, mikä on houkuttelevaa kulutustavaroiden, kuten puhelinkoteloiden, yksilöllisten jalkineiden jne. jäsenille. Tämä ulkonäön vaihtelevuus yhdessä kestävyyden kanssa tekee siitä erittäin kysyttyä elektroniikka- ja lähes elektroniikkatuotteissa sekä muissa elämäntyylisegmentin hyödykkeissä.
4. UV-stabiilisuus
Lämpömuovinen polyuretaani ruiskuvalu on erittäin UV-säteilynkestävä, mikä tarkoittaa, että se ei helposti värjäydy, muodostu tai hajoa, kun se altistuu auringonvalolle. Tämä ominaisuus tekee termoplastinen polyuretaani ihanteellinen sovelluksiin, kuten suojapeitteisiin, autonosiin ja urheiluvälineisiin, joita käytetään aurinkoisilla alueilla.
5. Biologinen yhteensopivuus
Tämäntyyppinen termoplastinen polyuretaani on todettu olevan bioyhteensopiva ja siten turvallinen käytettäväksi kosketuksissa ihmiskudosten kanssa. Tämä tekee siitä hyvän ehdokkaan lääkinnällisiin laitteisiin, kuten katetreihin, kirurgisiin letkuihin ja proteeseihin, joissa kemiallinen kestävyys on yhtä tärkeää.
Vertailu TPU Vs TPE Ruiskuvalu
Seuraavassa taulukossa käsitellään seuraavien eroja termoplastinen polyuretaani ja TPE ruiskuvalu perusteellisesti;
| Aspect | TPU | TPE |
| Kestävyys | Erinomainen kulutuksen ja kulumisen kestävyys. | Kohtalainen kestävyys, sopii kevyempään käyttöön. |
| Joustavuus | Erinomainen myös alhaisissa lämpötiloissa. | Hyvä, mutta vähemmän kestävä stressin alla. |
| Lämpötilan kestävyys | Korkea (jopa 120-150 °C). | Kohtalainen (enintään 100 °C). |
| Käsittelylämpötila | Korkeampi (200-250 °C). | Alempi (180-220 °C). |
| Kustannukset | Kalliimpi. | Kustannustehokkaampi. |
| Sovellukset | Autoteollisuus, lääketiede, jalkineet, elektroniikka. | Kulutustavarat, pehmeän tuntuiset kahvat, tiivisteet. |
| Kosteusherkkyys | Vaatii perusteellisen kuivauksen ennen käsittelyä. | Vähemmän herkkä kosteudelle. |
| Kierrätettävyys | Vähemmän kierrätettävissä. | Helpompi kierrättää. |
Plussat termoplastinen polyuretaani Ruiskuvalu
Seuraavassa on joitakin etuja termoplastinen polyuretaani Injeciion-valu;
- Tarkkuus ja johdonmukaisuus: Ruiskupuristus tarjoaa tarkkuutta, olipa kyseessä pieni tai suuri määrä tuotteita, kaikki kappaleet ovat luonteeltaan samanlaisia.
- Suunnittelun joustavuus: termoplastinen polyuretaani on hyvä joustavuus, joka yhdessä ruiskuvalukyvyn kanssa tarjoaa suuret mahdollisuudet suunnitteluun ja geometriaan.
- Kustannustehokkuus: Muotit saattavat kuitenkin osoittautua aluksi hieman kalliiksi hankkia, mutta kokonaiskustannukset ovat suhteellisen edulliset laajamittaisessa tuotannossa.
- Luotettavat ja korkeat vahvistuskomponentit: Bar-tuotteet, jotka on valmistettu termoplastinen polyuretaani ruiskupuristusta käytetään kestävyydeltään, säänkestävyydeltään ja elastisuudeltaan korkealla tasolla.
Sovellukset termoplastinen polyuretaani in Ruiskuvaluprosessi
Keskustellaanpa joistakin tärkeistä käyttötarkoituksista, jotka liittyvät termoplastinen polyuretaani ruiskuvalu;
- Autoteollisuus: termoplastinen polyuretaani komponentteja käytetään letkuihin, tiivisteisiin ja tiivisteisiin niiden hankaavien ominaisuuksien ja joustavuuden vuoksi.
- Jalkineet: Termoplastinen polyuretaani on materiaali, jota käytetään yleisimmin kengänpohjissa ja välipohjissa, koska se tarjoaa mukavuutta ja lisäksi kestävyyttä.
- Lääkinnälliset laitteet: Lääketieteelliset letkut ja katetrit olisi valmistettava bioyhteensopivista materiaaleista, jotka kestävät myös kemikaaleja. termoplastinen polyuretaani sopiva materiaali sen tuotantoon.
- Urheiluvälineet: termoplastinen polyuretaani on joustava ja vahva, joten sitä käytetään laajalti urheiluvälineiden, kuten suojalasien, kypärien, suojavarusteiden, kellukkeiden ja puhallettavien tuotteiden valmistuksessa.
Haasteet termoplastinen polyuretaani ruiskupuristaminen
Sen eduista huolimatta, termoplastinen polyuretaani ruiskuvalussa on joitakin haasteita:
- Kosteusherkkyys: termoplastinen polyuretaani on hygroskooppinen, ja sen kyky ottaa kosteutta ilmasta on merkittävä takaisku tuotteen laadulle, varsinkin jos sitä ei ole kuivattu asianmukaisesti.
- Käsittelylämpötila-alue: Lämpötilaa on valvottava tiukasti, koska useat materiaalit ovat herkkiä ja voivat tuhoutua tai vain sulautua väärin.
- Kutistuminen ja vääntyminen: The termoplastinen polyuretaani osat ovat herkkiä kutistumiselle, ja niiden jäähdytysvaiheessa voi esiintyä vääntymiä, mikä tarkoittaa, että nämä vaikutukset olisi otettava huomioon muotin suunnittelussa ja valmistusprosessin valinnassa.
Parannus termoplastinen polyuretaani Ruiskuvalu
Saavuttaaksesi parhaat tulokset termoplastinen polyuretaani ruiskuvalu, ota huomioon seuraavat vinkit:
- Käytä korkealaatuisia termoplastinen polyuretaani: On hyödyllistä taata, että materiaali täyttää sovelluksen vaatimukset esimerkiksi joustavuuden, kovuuden tai kemiallisen koskemattomuuden osalta.
- Valmistuksen ja kokoonpanon suunnittelu (DfMA): Minimoi muotin virheet ja lisää samalla muotin tuottamien syklien määrää tunnissa.
- Ylläpidä laitteita: Suorittaa säännöllisiä tarkastuksia ja huoltoa muovauskoneille moitteettoman toiminnan varmistamiseksi.
- Hallitse kosteustasoja: termoplastinen polyuretaani Pelletit on kuivattava ennen käsittelyä, sillä jos näin ei tehdä, syntyy virheellisiä tuotteita.
Tulevaisuuden näkymät termoplastinen polyuretaani Ruiskuvalu
Kun olet käynyt läpi kaikki edut ja käyttötarkoitukset termoplastinen polyuretaanin ruiskuvaluprosessi, voimme nähdä, että sillä on laajempi soveltamisala lähitulevaisuudessa;
- Kestävät TPU:t: Biopohjaisten TPU-materiaalien kehittämisen taustalla on teollisuuden ympäristövaikutusten vähentäminen.
- Kehittyneet muotit: Edistykset, kuten conformal cooling ja additive-valmisteiset muotit, tekevät prosessista tehokkaamman ja tuottavamman sekä parantavat lopputuotetta.
- Kommunikointi älykkään valmistuksen kanssa: RTM:n ja PM:n käyttöönotto on parantanut TPU:n ruiskuvalun tuottavuutta soveltamalla teollisuus 4.0 -teknologioita.
Päätelmä
TPU:n ruiskuvalaminen on merkittävä ruiskuvalutyyppi, koska termoplastinen polyuretaani on kestomuovisten elastomeerien joustavuus, kun taas ruiskuvaluprosessi tarjoaa prosessin tarkkuuden ja tehokkuuden. Ymmärtämällä materiaalin ominaisuudet voidaan prosessi optimoida ja haasteet ratkaista, jotta valmistajat voivat luoda kestäviä ja korkealaatuisia termoplastinen polyuretaani osat. Soveltaminen termoplastinen polyuretaanin ruiskuvaluprosessi on kehittynyt jatkuvasti materiaalien ja teknologian toteutuksen osalta, joten sillä on pitkät tulevaisuudennäkymät tarjota monipuolisia ratkaisuja valmistusteollisuuden viimeaikaisiin vaatimuksiin.
Usein kysytyt kysymykset (FAQ)
1. Mikä on standardikovuusalue termoplastinen polyuretaani joita käytetään ruiskuvaluprosessissa?
TPU voi vaihdella 60 Shore A:sta pehmeisiin ja joustaviin muotoihin 85 Shore D:hen koviin ja jäykkiin muotoihin, mikä tekee siitä monipuolisen.
2. Miten valitaan oikea termoplastinen polyuretaani tiettyä sovellusta varten?
On tärkeää kiinnittää huomiota esimerkiksi seuraaviin seikkoihin: kovuus, elastisuus, kulutuskestävyys ja kemiallinen yhteensopivuus. On suositeltavaa, että käyt tavarantoimittajien luona tarkistamassa tietyt laatuluokat, jotka sopivat vaatimuksiisi.
3. Sovellettavuus termoplastinen polyuretaani ruiskupuristaminen laajamittaista tuotantoa varten.
Kyllä, koska termoplastinen polyuretaanin ruiskuvaluprosessi on tarkka ja tehokas kaupallisessa tuotannossa.
4. Mikä antaa termoplastinen polyuretaani etu muihin kestomuoveihin verrattuna?
termoplastinen polyuretaani on PVC:hen tai PE:hen verrattuna huomattavasti joustavampi, kestää paremmin hankausta ja kestää paremmin kemikaaleja ja UV-säteilyä, joten ne soveltuvat erinomaisesti korkeampiin sovelluksiin.