Polyuréthane thermoplastique (TPU) est un polyuréthane flexible qui trouve de vastes applications dans de nombreuses industries grâce à ses excellentes propriétés mécaniques. Parmi tous les processus de fabrication du polyuréthane thermoplastique produits, moulage par injection de polyuréthane thermoplastique est l'une des meilleures méthodes et l'une des plus abordables. Cet article explique le TP\U, le processus de moulage par injection, ses avantages et ses utilisations, ainsi que les questions les plus fréquemment posées (CALS).
Qu'est-ce que le polyuréthane thermoplastique (TPU) ?
Polyuréthane thermoplastique est une classe d'élastomères qui possède les caractéristiques du plastique et du caoutchouc. Extrêmement flexible et transparent, polyuréthane thermoplastique résiste bien à l'huile, à la graisse et à l'abrasion et trouve donc un excellent usage dans les secteurs de l'automobile, de la médecine et des biens de consommation durables, entre autres.
Classons par catégories polyuréthane thermoplastique en trois catégories :
- A base de polyester polyuréthane thermoplastique: Il présente une résistance mécanique élevée et de bonnes propriétés de résistance à l'abrasion.
- A base de polyéther polyuréthane thermoplastique: Il présente une bonne flexibilité et est très stable à basse température.
- A base de polycaprolactone polyuréthane thermoplastique: Il s'agit d'une liaison croisée entre le PE-Copol et le DUR qui présente une meilleure résistance à l'hydrolyse et une plus grande durabilité.
Qu'est-ce que le moulage par injection de TPU ?
Moulage par injection de TPU est le processus par lequel une forme fermée est façonnée à l'aide d'un moule qui réagit avec des nanoparticules de polyuréthane thermoplastique qui ont été fondues pour créer des formes. Ce procédé est bien adapté à la création de composants complexes et de haute précision en grandes quantités.
Le processus de polyuréthane thermoplastique Moulage par injection
Le moulage par injection de polyuréthane thermoplastique (TPU) est une méthode bien organisée qui permet de fabriquer des pièces précises. Voici une explication pas à pas de son fonctionnement :
1. Préparation du matériel
Tout d'abord, il est nécessaire d'expliquer que les granulés de TPU doivent être séchés avant le début du processus de moulage par injection. C'est pour cette raison que polyuréthane thermoplastique possède un certain aspect hygroscopique, c'est-à-dire qu'il est capable d'absorber l'humidité de l'air. Si les granulés contiennent de l'humidité, il peut en résulter la formation de bulles ou de mauvais états de surface sur les pièces finales. Un autre avantage du séchage est qu'il met le matériau dans l'état approprié pour le moulage.
2. Chauffage et fusion
Une fois séchées, les pastilles de TPU sont introduites dans le cylindre de la machine de moulage par injection. Une fois qu'ils ont atteint l'intérieur du cylindre, les réchauffeurs commencent à chauffer les granulés dans la mesure nécessaire pour faire fondre leur contenu. Pour polyuréthane thermoplastique Il n'y a pas de valeur fixe stricte, mais elle varie normalement entre 200°C et 250°C en fonction de la nature du produit. polyuréthane thermoplastique la qualité utilisée. Cette étape est considérée comme critique car une surface uniforme permet au métal de s'écouler librement dans le moule et évite la création de tout défaut.
3. Injection
L'injection a lieu après que le polyuréthane thermoplastique est fondu, puis déchargé dans la cavité du moule. Ce résultat est obtenu grâce à un mécanisme à haute pression dans lequel la matière en fusion est déversée dans la cavité du moule. polyuréthane thermoplastique est poussé dans le moule. La pression permet de s'assurer que dans le moule de polyuréthane thermoplastiqueLes petits éléments qui peuvent constituer des zones difficiles à remplir sont tous occupés. Cette étape garantit la mise en forme précise ou la réalisation de structures sophistiquées lors du dépliage du tissu.
4. Refroidissement
Enfin, après le remplissage du moule, vient le processus de refroidissement. Pendant le refroidissement, polyuréthane thermoplastique Les moules deviennent rigides et adoptent la forme de la cavité du moule utilisé pour créer la pièce. polyuréthane thermoplastique pièce solide. Le contrôle de la température est effectué afin d'éviter d'éventuelles bizarreries telles que le gauchissement ou le rétrécissement. Le temps de refroidissement est déterminé par la taille et l'épaisseur de la pièce à produire.
5. Éjection
Enfin, l'opération du TPUendsg et le moule s'ouvre, et la pièce finie est prête à être éjectée. Pour ce faire, on utilise des broches d'éjection ou d'autres moyens pour projeter la pièce hors du moule. Tout est mis en œuvre pour ne pas la casser à ce stade du processus. Dans certains cas, après la mise en forme du produit susmentionné, d'autres processus secondaires peuvent être effectués, tels que le découpage du matériau excédentaire, le polissage ou l'inspection.
Avancé moulage par injection de polyuréthane thermoplastique Techniques
Voici quelques-uns des points importants moulage par injection de polyuréthane thermoplastique techniques que nous pouvons utiliser à l'ère moderne ;
1. Surmoulage
Un type particulier de surmoulage implique la superposition polyuréthane thermoplastique sur du plastique rigide ou même du métal pour produire un composant d'entité. Cette technique associe l'élasticité et le confort du TPU à la rigidité du matériau de base. Elle est utilisée dans des produits tels que les poignées souples, les étuis de protection pour téléphone et les applications médicales, car l'intégration du matériau avec le MIM et les composants souples est essentielle pour déterminer la fonctionnalité et la facilité d'utilisation des produits finis.
2. Moulage par injection multi-projections
Moulage par injection en plusieurs fois ou moulage en deux étapes permet de faire pièces en polyuréthane thermoplastique comme multi-matériaux ou multi-couleurs sur la base d'un seul cycle de moulage. Cette technique consiste à utiliser des couches alternées de matériaux ou de couleurs dans le moule pour créer des composants en plusieurs étapes, avec une fonctionnalité et une apparence accrues. Elle est surtout utilisée dans les applications rigides et souples, notamment dans les intérieurs automobiles, ou lorsque les pièces nécessitent une différenciation complexe des couleurs dans les produits de consommation.
3. Moulage par injection assisté par gaz
Dans ce cas, une quantité fixe de gaz, de préférence de l'azote, est injectée dans la cavité du moule et provoque la formation de vides dans la pièce. Cela peut permettre d'obtenir des pièces plus légères avec une épaisseur de matériau moindre, mais avec une résistance mécanique comparable. Moulage par injection assistée par gaz convient à la production de grandes pièces, par exemple des panneaux automobiles ou des poignées, pour lesquelles la réduction de la masse est importante, mais pas au détriment de la résistance.
Propriétés des polyuréthane thermoplastique qui le rendent idéal pour le moulage par injection
Voici les propriétés communes des moulage par injection de polyuréthane thermoplastique;
1. L'élasticité
moulage par injection de polyuréthane thermoplastique présente une flexibilité semblable à celle du caoutchouc et une ténacité semblable à celle du plastique, ce qui lui permet de développer des pièces robustes mais flexibles. Cette propriété fait de polyuréthane thermoplastique conviennent à des gammes spécifiques dans lesquelles les pièces ont besoin de flexibilité, soit pour se plier ou s'étirer jusqu'à la forme spécifique requise, soit pour protéger la pièce des chocs, pour des applications telles que les semelles intermédiaires des chaussures de sport, les joints d'étanchéité des automobiles et les tuyaux flexibles.
2. Résistance aux produits chimiques
Le nouveau matériau présente une résistance exceptionnelle aux huiles, aux graisses et à divers produits chimiques, ce qui permet d'envisager son application dans des conditions industrielles sévères. Cette propriété est très importante dans les applications automobiles et industrielles, car de nombreux fluides tels que les joints, les tuyaux et les matériaux d'étanchéité sont généralement soumis à ces éléments.
3. La transparence
Cependant, polyuréthane thermoplastiqueLa transparence inhérente au produit signifie qu'il peut être facilement coloré ou utilisé de manière transparente, ce qui intéresse les membres du secteur des biens de consommation tels que les étuis de téléphone, les chaussures personnalisées, etc. Cette variabilité d'aspect, associée à la robustesse, en fait un matériau très demandé pour les produits électroniques et quasi-électroniques, ainsi que pour d'autres produits du segment "style de vie".
4. Stabilité aux UV
Moulage par injection de polyuréthane thermoplastique possède une grande stabilité aux UV, ce qui signifie qu'il ne subit pas facilement de décoloration, de formulation ou de dégradation lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil. Cette propriété fait de polyuréthane thermoplastique Idéal pour les applications telles que les housses de protection, les composants automobiles et les équipements sportifs utilisés dans les zones ensoleillées.
5. Biocompatibilité
Ce type de polyuréthane thermoplastique a été accrédité comme étant biocompatible et donc sûr pour être utilisé en contact avec les tissus humains. Cela en fait un bon candidat pour les équipements médicaux tels que les cathéters, les tubes chirurgicaux et les prothèses, pour lesquels la résistance aux produits chimiques est également importante.
Comparaison entre TPU vs TPE Moulage par injection
Le tableau suivant présente la différence entre polyuréthane thermoplastique et Moulage par injection de TPE en profondeur ;
| Aspect | TPU | TPE |
| Durabilité | Résistance supérieure à l'abrasion et à l'usure. | Durabilité moyenne, convient à une utilisation plus légère. |
| Flexibilité | Excellente, même à basse température. | Bon, mais moins résistant au stress. |
| Résistance à la température | Haute (jusqu'à 120-150°C). | Modéré (jusqu'à 100°C). |
| Temp. de traitement | Plus élevé (200-250°C). | Plus bas (180-220°C). |
| Coût | Plus cher. | Plus rentable. |
| Applications | Automobile, médical, chaussures, électronique. | Biens de consommation, poignées souples, joints d'étanchéité. |
| Sensibilité à l'humidité | Nécessite un séchage complet avant d'être transformé. | Moins sensible à l'humidité. |
| Recyclabilité | Moins recyclable. | Plus facile à recycler. |
Avantages de polyuréthane thermoplastique Moulage par injection
Voici quelques-uns des avantages de polyuréthane thermoplastique Moulage d'injection ;
- Précision et cohérence : Le moulage par injection offre une grande précision : qu'il s'agisse de petits ou de nombreux articles, toutes les pièces sont de même nature.
- Flexibilité de conception : polyuréthane thermoplastique possède une bonne flexibilité qui, associée à la capacité de moulage par injection, offre une grande possibilité de conception et de géométrie.
- Rapport coût-efficacité : Les moules peuvent toutefois s'avérer un peu chers à l'achat, mais le coût total est relativement bon marché pour une production à grande échelle.
- Composants fiables et à haut niveau de renforcement : Les produits en barre fabriqués par polyuréthane thermoplastique sont appliqués avec des niveaux élevés de durabilité, de résistance aux intempéries et d'élasticité.
Applications de la polyuréthane thermoplastique dans le domaine du moulage par injection
Examinons quelques-unes des utilisations importantes de la polyuréthane thermoplastique le moulage par injection ;
- Industrie automobile : polyuréthane thermoplastique sont appliqués aux tuyaux, aux joints et aux garnitures, en raison de leurs caractéristiques abrasives et de leur flexibilité.
- Chaussures : Le polyuréthane thermoplastique est un matériau qui est le plus souvent utilisé pour les semelles de chaussures et les semelles intermédiaires en raison du confort qu'il procure et des avantages supplémentaires qu'il offre en termes de durabilité.
- Dispositifs médicaux : Les tubes et cathéters médicaux doivent être fabriqués à partir de matériaux biocompatibles et résistants aux produits chimiques. polyuréthane thermoplastique un matériau approprié pour sa production.
- Équipement sportif : polyuréthane thermoplastique est flexible et solide et est donc largement utilisé dans la fabrication de vêtements de sport comme les lunettes, les casques, les équipements de protection, les flotteurs et tout autre article gonflable.
Les défis de la polyuréthane thermoplastique moulage par injection
Malgré ses avantages, polyuréthane thermoplastique Le moulage par injection présente certains défis :
- Sensibilité à l'humidité : polyuréthane thermoplastique est hygroscopique et sa capacité à absorber l'humidité de l'air est un inconvénient majeur pour la qualité du produit, surtout s'il n'a pas été correctement séché.
- Plage de température de traitement : Un contrôle strict de la température est nécessaire car plusieurs matériaux sont sensibles et peuvent être détruits ou simplement mal fondus.
- Rétrécissement et déformation : Les polyuréthane thermoplastique sont sensibles au retrait et un gauchissement peut se produire pendant la phase de refroidissement, ce qui implique que ces effets doivent être pris en compte lors de la conception du moule et de la sélection du processus de fabrication.
Amélioration de la polyuréthane thermoplastique Moulage par injection
Pour obtenir les meilleurs résultats avec polyuréthane thermoplastique de moulage par injection, tenez compte des conseils suivants :
- Utiliser des produits de haute qualité polyuréthane thermoplastique: Il est utile de garantir que le matériau répond aux besoins de l'application en termes de flexibilité ou de dureté, par exemple, ou d'immunité chimique.
- Conception pour la fabrication/l'assemblage (DfMA) : Minimiser les défauts des moules et, en même temps, augmenter le nombre de cycles par heure qu'un moule peut produire.
- Entretenir l'équipement : Effectuer des contrôles et des entretiens périodiques des machines de moulage afin d'en garantir le bon fonctionnement.
- Contrôler les niveaux d'humidité : polyuréthane thermoplastique Les granulés doivent être séchés avant d'être transformés, faute de quoi on obtiendra des produits défectueux.
Perspectives d'avenir polyuréthane thermoplastique Moulage par injection
Après avoir passé en revue les avantages et les inconvénients des moulage par injection de polyuréthane thermoplastiqueNous pouvons donc constater que son champ d'application s'élargit dans un avenir proche ;
- TPU durables : La réduction de l'impact environnemental de l'industrie est à l'origine du développement des matériaux TPU d'origine biologique.
- Conception avancée de moules : Des avancées telles que le refroidissement conforme et les moules fabriqués par fabrication additive rendent le processus plus efficace et plus productif et améliorent le produit final.
- Communiquer avec la fabrication intelligente : La mise en œuvre du RTM et du PM a permis d'améliorer la productivité du moulage par injection du TPU grâce à l'application des technologies de l'industrie 4.0.
Conclusion
Le moulage par injection de TPU est un type de moulage par injection important pour les raisons suivantes polyuréthane thermoplastique possède la flexibilité des élastomères thermoplastiques, tandis que le moulage par injection offre la précision et l'efficacité du processus. En comprenant les propriétés du matériau, il est possible d'optimiser le processus et de relever les défis afin que les fabricants puissent créer des produits durables et de haute qualité. polyuréthane thermoplastique parties. L'application de moulage par injection de polyuréthane thermoplastique a connu une évolution continue en termes de matériaux et de mise en œuvre de la technologie ; elle a donc de nombreuses perspectives à l'horizon pour fournir des solutions polyvalentes aux demandes récentes de l'industrie manufacturière.
Foire aux questions (FAQ)
1. Quelle est la plage de dureté standard des polyuréthane thermoplastique utilisés dans le processus de moulage par injection ?
Le TPU peut varier de 60 Shore A pour les formes souples et flexibles à 85 Shore D pour les formes dures et rigides, ce qui le rend polyvalent.
2. Comment choisir le bon polyuréthane thermoplastique pour une certaine application ?
Il est essentiel de veiller à des aspects tels que la dureté, l'élasticité, la résistance à l'abrasion et la compatibilité chimique. Il est conseillé de se rendre chez les fournisseurs pour vérifier certaines qualités qui répondront à vos besoins.
3. Applicabilité des polyuréthane thermoplastique le moulage par injection pour la production à grande échelle.
Oui, parce que moulage par injection de polyuréthane thermoplastique est précis et efficace pour la production commerciale.
4. Qu'est-ce qui donne polyuréthane thermoplastique un avantage par rapport aux autres thermoplastiques ?
polyuréthane thermoplastique se targuent d'une flexibilité, d'une tolérance à l'abrasion et d'une stabilité chimique et aux UV considérablement améliorées par rapport au PVC ou au PE, ce qui les rend idéaux pour les applications les plus exigeantes.