Mi a TPU fröccsöntés

TPU fröccsöntés a termoplasztikus poliuretán (TPU) késztermék előállítása céljából történő fröccsöntésének folyamatára utal. A TPU egy olyan anyagtípus, amely a hőre lágyuló műanyagok és az elasztomerek tulajdonságait egyaránt mutatja. Gyakran használják olyan termékek előállítására, amelyek rugalmasságot, tartósságot és kopásállóságot igényelnek.

A TPU fröccsöntés egy sokoldalú eljárás, amely sokféle termék előállítására használható, beleértve a lábbeliket, ipari alkatrészeket, orvosi eszközöket és sok mást. A hagyományos gyártási módszerekkel szemben számos előnyt kínál, többek között alacsonyabb költségeket, gyorsabb gyártási időt és nagyobb tervezési rugalmasságot. A TPU-anyagok újrahasznosíthatók is, így fenntarthatóbb megoldást jelentenek a gyártók számára.

TPU (termoplasztikus poliuretán) fröccsöntés folyamat számos módszerrel rendelkezik, beleértve a fröccsöntést, a fúvóformázást, a sajtolóformázást, az extrudálást stb., amelyek közül a fröccsöntést használják a leggyakrabban. TPU fröccsöntés alkatrészek, amelyek három szakaszra oszlanak: előplasztikázás, befecskendezés és kilökés. A fröccsöntőgép dugattyús és csavaros típusra oszlik. A csavar típusú befecskendezőgépet azért ajánljuk, mert egyenletes sebességet, lágyítást és olvadást biztosít.

1. A fröccsöntőgép tervezése

A fröccsöntőgép hordóját a következőkkel bélelik réz-alumínium ötvözet, a csavar pedig krómozott a kopás megelőzése érdekében. Az L / D = 16 ~ 20 csavar hosszátmérő aránya jobb, legalább 15; a tömörítési arány 2,5 / 1 ~ 3,0 / 1. Az adagoló szakasz hossza 0,5 l, a tömörítési szakasz 0,3 l, és az adagoló szakasz 0,2 l. A visszaáramlás megakadályozása és a maximális nyomás fenntartása érdekében az ellenőrző gyűrűt a csavar tetejének közelében kell felszerelni.

A TPU-t önáramló fúvókával kell feldolgozni, a kimenet egy fordított kúp, a fúvóka átmérője több mint 4 mm, kevesebb mint 0,68 mm a főcsatorna gallér bemenete, és a fúvókát szabályozható fűtőszalaggal kell felszerelni az anyag megszilárdulásának megakadályozása érdekében.

Gazdasági szempontból a befecskendezett mennyiségnek a mennyiségi mennyiség 40% - 80%-nek kell lennie. A csiga sebessége 20-50 R / perc.

2. Szerszámtervezés TPU fröccsöntéshez

A szerszámtervezésnek a következő pontokra kell figyelmet fordítania a következőkkel történő öntés során tpu anyag fröccsöntés:

(1) a formázott TPU öntvények zsugorodása

A zsugorodást befolyásolja a nyersanyagok keménysége, a vastagság, az alak, az öntési hőmérséklet, az öntőforma hőmérséklete és más öntési körülmények. Általában a zsugorodási tartomány 0,005-0,020 cm/cm. Például egy 100 x 10 × 2 mm-es téglalap alakú próbadarab a kapu hosszirányában és az áramlás irányában zsugorodik, és a 75A keménysége 2-3-szor nagyobb, mint a 60 shore fokos keménység. A TPU keménységének és vastagságának hatása a zsugorodásra az 1. ábrán látható. Látható, hogy ha a TPU keménysége 78a és 90a között van, a zsugorodás csökken a vastagság növelésével; ha a keménység 95A és 74d között van, a zsugorodás enyhén nő a vastagság növelésével.

(2) Futó és hideg nyílás jól

A főfutó a futónak az a szakasza, amely a befecskendező fúvókát a szerszámban lévő mellékcsatornával vagy üreggel köti össze. Az átmérőjének befelé kell tágulnia, 2 foknál nagyobb szögben, hogy megkönnyítse az áramlási csatorna növényzetének eltávolítását. A mellékcsatorna a főcsatornát és a több hornyos szerszámban lévő egyes üregeket összekötő csatorna, és a szerszámon való elrendezésének szimmetrikusnak és egyenlő távolságra kell lennie. Az áramlási csatorna lehet kör, félkör alakú és téglalap alakú, 6-9 mm átmérőjű. A futófelületet az üreghez hasonlóan polírozni kell az áramlási ellenállás csökkentése és a gyorsabb töltési sebesség biztosítása érdekében.

A hideg kút egy üres hely (extra hosszabbító futó) a fő futó végén, amely a fúvóka végén a két befecskendezés között keletkező hideg anyag felfogására szolgál, hogy megakadályozza az elterelő futó vagy a kapu eltömődését a hideg anyaggal. Amikor a hideg anyag bekeveredik a szerszámüregbe, a termék belső feszültségének kialakulása könnyen előfordulhat. A hideg anyag lyuk átmérője 8-10 mm, és a méret körülbelül 6 mm hosszú.

(3) kapu és szellőzőnyílás

A kapu a fő áramlási csatornát vagy a mellékcsatornát és az üreget összekötő futószárny. Keresztmetszete általában kisebb, mint a futójáraté, amely a futórendszer legkisebb része, és a hossza rövid kell, hogy legyen. A kapu alakja téglalap vagy kör alakú, és mérete a termék vastagságával nő.

A termék vastagsága kevesebb, mint 4 mm, átmérője 1 mm; a kapu vastagsága 4-8 mm, átmérője 1,4 mm; a kapu vastagsága több, mint 8 mm, átmérője 2,0-2,7 mm. A kapu helyét általában a termék legvastagabb részén választják ki, ami nem befolyásolja a megjelenést és a használatot, és derékszögben van a formával, hogy megakadályozzák a zsugorodást és elkerüljék a spirálmintázatot.

A kipufogó vagy szellőzőnyílás egyfajta rés típusú légkivezető nyílás, amely a penészben van megnyitva, és amely megakadályozza, hogy az olvadt anyag a penészbe kerüljön a gázba, és a gáz kiürüljön a penészüregből.

Ellenkező esetben a termékeken léglyukak, rossz fúzió, elégtelen töltés vagy légcsapda lesz, és még a termékek elégetése is előfordulhat a levegő tömörítése által okozott magas hőmérséklet miatt, ami a termékek belső feszültségét eredményezi. A kipufogónyílás az olvadékáramlás végén a szerszámüregben vagy az elválasztó vonalán állítható be. műanyag forma, amely egy 0,15 mm mély és 6 mm széles öntőnyílás.

Szükséges a TPU szerszám hőmérsékletének minél egyenletesebb szabályozása, hogy elkerüljük az alkatrészek vetemedését és csavarodását, az alábbiakban néhány TPU fröccsöntési terméket mutatunk be, amelyeket korábban készítettünk. Ha bármilyen követelménye van a TPU vagy TPE fröccsöntési termékekkel kapcsolatban, szívesen vesszük a kapcsolatot velünk.

3 Formázási feltételek

A legfontosabb formázási feltétel a TPU (termoplasztikus poliuretán) a hőmérséklet, a nyomás és az idő, amelyek befolyásolják az áramlást és a lágyulás lehűlését. Ezek a paraméterek befolyásolják a TPU fröccsöntési alkatrészek megjelenését és teljesítményét. A jó feldolgozási körülményeknek képesnek kell lenniük arra, hogy egyenletes fehér vagy bézs színű alkatrészeket kapjanak.

(1) Hőmérséklet

A TPU műanyag fröccsöntési folyamat során szabályozandó hőmérséklet magában foglalja a hordó hőmérsékletét, a fúvóka hőmérsékletét és a szerszám hőmérsékletét. Az első két hőmérséklet elsősorban a TPU lágyulását és áramlását befolyásolja, a második pedig a TPU fröccsöntési alkatrész áramlását és hűtését.

• Hordó hőmérséklete - a hordóhőmérséklet kiválasztása a TPU anyag keménységéhez kapcsolódik. A nagy keménységű TPU olvadási hőmérséklete magas, és a hordó végén a legmagasabb hőmérséklet is magas. A TPU feldolgozásához használt hordó hőmérséklettartománya 177 ~ 232 ℃. A hordó hőmérséklet-eloszlása általában a tartály egyik oldalától (hátsó vége) a fúvóka (elülső vége) felé halad, fokozatosan emelkedik, hogy a TPU hőmérséklete folyamatosan emelkedjen, és elérje az egyenletes lágyítás célját.
• Fúvóka hőmérséklete - a fúvóka hőmérséklete általában valamivel alacsonyabb, mint a hordó maximális hőmérséklete, hogy megakadályozza az olvadt anyag esetleges nyálasodását a fúvókán egyenesen áthaladó fúvókában. Ha az önzáró fúvókát használják a nyálképződés megakadályozására, a fúvóka hőmérséklete is a hordó maximális hőmérséklettartományán belül szabályozható.
• Mold hőmérséklet - a formahőmérséklet nagy hatással van a TPU-termékek belső teljesítményére és látszólagos minőségére. Ez a TPU kristályosságától és a termékek méretétől függ. A szerszám hőmérsékletét általában állandó hőmérsékletű hűtőközeggel, például gépi vízzel szabályozzák.
  A TPU nagy keménységű, nagy kristályosságú és magas öntési hőmérsékletű. Például Texin, keménység 480A, öntési hőmérséklet 20-30 ℃; keménység 591A, öntési hőmérséklet 30-50 ℃; keménység 355d, öntési hőmérséklet 40-65 ℃. A TPU termékek öntőforma hőmérséklete általában 10-60 ℃. Az öntőforma hőmérséklete alacsony, az olvadékanyag túl korán megfagy és áramvonalas, ami nem kedvez a gömböcskék növekedésének, így a termékek kristályossága alacsony, és késői kristályosodási folyamat következik be, ami a termékek zsugorodását és teljesítményének megváltozását okozza.
• Nyomás - a a befecskendezési folyamat a nyomás, beleértve a lágyító nyomást (ellennyomást) és a befecskendezési nyomást. Amikor a csiga visszahúzódik, az olvadék tetején lévő nyomás az ellennyomás, amelyet a túlfolyószelep szabályoz. Az ellennyomás növelése növeli az olvadék hőmérsékletét, csökkenti a lágyítási sebességet, egyenletessé teszi az olvadék hőmérsékletét és a színkeveréket, valamint kiüríti az olvadékgázt, de meghosszabbítja a formázási ciklust. A TPU ellennyomása általában 0. 3 ~ 4MPa. A befecskendezési nyomás a TPU-ra a csavar teteje által kifejtett nyomás. A funkciója a TPU áramlási ellenállásának leküzdése a hordóból az üregbe, a forma olvadt anyaggal való feltöltése és az olvadt anyag tömörítése.
  A TPU áramlási ellenállása és töltési sebessége szorosan összefügg az olvadék viszkozitásával, míg az olvadék viszkozitása közvetlenül kapcsolódik a TPU keménységéhez és az olvadék hőmérsékletéhez, vagyis az olvadék viszkozitását nemcsak a hőmérséklet és a nyomás határozza meg, hanem a TPU keménysége és a deformációs sebesség is. Minél nagyobb a nyírási sebesség, annál kisebb a viszkozitás; minél nagyobb a TPU keménysége, annál nagyobb a viszkozitás.
  A különböző keménységű (240 ℃) gyanta viszkozitása és nyírási sebessége közötti kapcsolat. Azonos nyírási sebesség mellett a viszkozitás csökken a hőmérséklet növekedésével, de a magas nyírási sebességnél a viszkozitást nem befolyásolja annyira a hőmérséklet, mint alacsony nyírási sebességnél. A TPU befecskendezési nyomása általában 20 ~ 110MPa. A tartási nyomás körülbelül a befecskendezési nyomás fele, az ellennyomásnak pedig 1. 4MPa alatt kell lennie ahhoz, hogy a TPU egyenletesen lágyuljon.
• Ciklusidő - a fröccsöntési folyamat befejezéséhez szükséges ciklusidőt nevezzük fröccsöntési ciklusidőnek. A ciklusidő magában foglalja a töltési időt, a tartási időt, a hűtési időt és egyéb időket (nyitás, formából való kivonás, zárás stb.), ami közvetlenül befolyásolja a munkatermelékenységet és a berendezések kihasználtságát. A TPU formázási ciklusát általában a keménység, a vastagság és a konfiguráció határozza meg. A TPU nagy keménységű ciklusa rövid, a műanyag alkatrész vastag ciklusa hosszú, a műanyag alkatrész konfigurációjának összetett ciklusa hosszú, és a formázási ciklus a szerszám hőmérsékletével is összefügg. A TPU formázási ciklusa általában 20-60s között van.
• Befecskendezési sebesség - a befecskendezési sebesség elsősorban a TPU fröccsöntési termékek konfigurációjától függ. A vastag végfelülettel rendelkező termékeknek alacsonyabb befecskendezési sebességre van szükségük, míg a vékony végfelülettel rendelkező termékeknek gyorsabb befecskendezési sebességre van szükségük.
• Csavar fordulatszám - A TPU fröccsöntési termékek feldolgozása általában alacsony nyírási sebességet igényel, ezért alacsonyabb csigasebesség megfelelő. A TPU csigasebessége általában 20-80 r / perc, ezért előnyösebb, ha 20-40 r / perc.

(2) Lekapcsolási kezelés

Mint TPU (termoplasztikus poliuretán) magas hőmérsékleten hosszabb idő alatt lebomolhat, a leállítás után PS, PE, akrilát műanyagot vagy ABS-t kell használni a tisztításhoz; ha a leállítás 1 óránál tovább tart, a fűtést ki kell kapcsolni.

(3) A termékek utókezelése

A TPU egyenetlen lágyulása a hordóban vagy a szerszámüregben történő eltérő hűtési sebesség miatt gyakran egyenetlen kristályosodás, orientáció és összehúzódás következik be, ami a termékekben belső feszültségek kialakulásához vezet, ami a vastag falú termékekben vagy a fémbetétekkel ellátott termékekben még szembetűnőbb. A belső feszültséggel rendelkező termékek mechanikai tulajdonságai gyakran csökkennek, és a termékek felülete repedezett vagy akár deformálódott és repedezett. A gyártás során e problémák megoldásának módja a termékek lágyítása.

A lágyítási hőmérséklet a TPU fröccsöntési termékek keménységétől függ. A nagy keménységű termékeknél magasabb a lágyítási hőmérséklet és alacsonyabb a keménységi hőmérséklet. A túl magas hőmérsékletek a termékek vetemedését vagy deformációját okozhatják, a túl alacsony hőmérsékletek pedig nem képesek megszüntetni a belső feszültséget. A TPU-t hosszú ideig alacsony hőmérsékleten kell izzítani, az alacsonyabb keménységű termékeket pedig több hétig szobahőmérsékleten lehet elhelyezni a legjobb teljesítmény elérése érdekében. A keménységet 80 ℃ × 20h alatt A85 shore, és 100 ℃ × 20h felett A85 keménységűre lehet lágyítani. Az izzítás a forrólevegős kemencében végezhető, ügyeljen arra, hogy a helyzete ne legyen helyileg túlmelegedő és ne deformálja a termékeket.

Az izzítás nemcsak a belső feszültségek megszüntetésére, hanem a mechanikai tulajdonságok javítására is alkalmas. Mivel a TPU kétfázisú, a TPU meleg megmunkálása során fáziskeveredés következik be. Amikor a TPU fröccsöntési termék gyorsan lehűtik, a nagy viszkozitás és a lassú fázisszétválasztás miatt elegendő időnek kell lennie ahhoz, hogy szétváljon és mikroterületet képezzen, hogy a legjobb teljesítményt érje el.

(4) Intarziás fröccsöntés

Az összeszerelési és szervizelési erősség igényeinek kielégítése érdekében, TPU fröccsöntés alkatrészek fémbetétekkel kell beágyazni. A fémbetétet először egy előre meghatározott helyre helyezik a szerszámban, majd egy egész termékbe injektálják. A fémbetét és a TPU közötti nagy különbség a termikus tulajdonságok és a zsugorodás között, a betéttel ellátott TPU termékek nem kötődnek szilárdan.

A megoldás a fémbetét előmelegítése, mivel az előmelegítés után az olvadék hőmérsékletkülönbsége csökken, így a betét körüli olvadék lassan lehűlhet, és a zsugorodás viszonylag egyenletes a befecskendezési folyamat során, és bizonyos mennyiségű forró anyag adagolási hatása előfordulhat, hogy megakadályozza a betét körüli túlzott belső feszültséget.

A TPU könnyen behelyezhető, és a behelyezés alakja nem korlátozott. Csak miután az inlay zsírtalanított, azt 200-230 ℃-on 1. A lehúzási szilárdság 5-2 perc alatt elérheti a 6-9 kg / 25 mm-t. Az erősebb kötés elérése érdekében a betétet ragasztóval lehet bevonni, majd 120 ℃-on felmelegíteni, majd befecskendezni. Ezenkívül meg kell jegyezni, hogy a felhasznált TPU nem tartalmazhat kenőanyagokat.

(5) Újrahasznosított anyagok újrahasznosítása

A TPU fröccsöntési folyamat során a hulladékok, például a fő áramlási csatorna, a mellékcsatorna és a nem minősített termékek újrahasznosíthatók. A kísérleti eredmények szerint az 100% újrahasznosított anyag teljes mértékben felhasználható új anyag hozzáadása nélkül, és a mechanikai tulajdonságok nem csökkennek komolyan.

A fizikai és mechanikai tulajdonságok, valamint a befecskendezési feltételek legjobb szinten tartása érdekében azonban ajánlott, hogy az újrahasznosított anyag aránya 25% ~ 30% legyen. Meg kell jegyezni, hogy az újrahasznosított és az új anyagok típusának és specifikációjának azonosnak kell lennie.

A szennyezett vagy lágyított újrahasznosított anyagokat nem szabad felhasználni. Az újrahasznosított anyagokat nem szabad túl sokáig tárolni. Jobb, ha azonnal granuláljuk és szárítjuk őket. Általában csökkenteni kell az újrahasznosított anyagok olvadékvizkozitását, és a formázási körülményeket be kell állítani.

További információ TPU fröccsöntés információ vagy lépjen kapcsolatba velünk.