Termoplastyczne formowanie wtryskowe poliuretanu

Poliuretan termoplastyczny (TPU) to elastyczny poliuretan, który cieszy się szerokim zastosowaniem w wielu gałęziach przemysłu ze względu na swoje doskonałe właściwości mechaniczne. Spośród wszystkich procesów produkcyjnych poliuretan termoplastyczny produkty, formowanie wtryskowe poliuretanu termoplastycznego jest jedną z najlepszych i najtańszych metod. W tym artykule wyjaśniono TP\U, proces formowania wtryskowego, jego zalety i zastosowania, a także przedstawiono niektóre z najczęściej zadawanych pytań (CALS).

Czym jest poliuretan termoplastyczny (TPU)?

Poliuretan termoplastyczny to klasa elastomerów, która posiada cechy tworzywa sztucznego i gumy. Niezwykle elastyczne i przezroczyste, poliuretan termoplastyczny Charakteryzuje się dobrą odpornością na oleje, smary i ścieranie, dzięki czemu znajduje doskonałe zastosowanie m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, medycznym i konsumenckim.

Skategoryzujmy poliuretan termoplastyczny materiały na trzy kategorie:

• Na bazie poliestru poliuretan termoplastyczny: Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością mechaniczną i dobrą odpornością na ścieranie.
• Na bazie polieterów poliuretan termoplastyczny: Charakteryzuje się dobrą elastycznością i jest bardzo stabilny w niskich temperaturach.
• Na bazie polikaprolaktonu poliuretan termoplastyczny: Jest to usieciowane połączenie PE-Copol i DUR o lepszej odporności na hydrolizę i trwałości.

Czym jest formowanie wtryskowe TPU?

Formowanie wtryskowe TPU to proces, w którym zamknięty kształt jest formowany za pomocą formy, która reaguje z termoplastycznymi nanocząsteczkami poliuretanu, które zostały stopione w celu utworzenia kształtów. Proces ten doskonale nadaje się do tworzenia skomplikowanych, precyzyjnych komponentów w dużych ilościach.

Proces poliuretan termoplastyczny Formowanie wtryskowe

Formowanie wtryskowe termoplastycznego poliuretanu (TPU) jest dobrze zorganizowaną metodą nadającą się do produkcji precyzyjnych części. Oto wyjaśnienie krok po kroku, jak to działa:

1. Przygotowanie materiału

Przede wszystkim należy wyjaśnić, że granulki TPU należy wysuszyć przed rozpoczęciem procesu formowania wtryskowego. Z tego powodu poliuretan termoplastyczny ma pewne właściwości higroskopijne, to znaczy jest zdolny do pochłaniania wilgoci z powietrza. W przypadku, gdy granulki zawierają wilgoć, może to skutkować tworzeniem się pęcherzyków lub złym wykończeniem powierzchni na końcowym produkcie. Dodatkową zaletą suszenia jest to, że nadaje ono materiałowi odpowiedni stan do formowania.

2. Ogrzewanie i topienie

Wysuszone granulki TPU są następnie podawane do cylindra wtryskarki. Po dotarciu do wnętrza cylindra, grzejniki zaczynają podgrzewać granulki do wymaganego stopnia, aby spowodować stopienie zawartości. Dla poliuretan termoplastyczny Nie ma ściśle ustalonej wartości, ale zwykle waha się ona między 200°C a 250°C w zależności od poliuretan termoplastyczny zastosowany gatunek. Ten etap jest uważany za krytyczny, ponieważ jednolita powierzchnia zapewnia swobodny przepływ metalu do formy i zapobiega powstawaniu jakichkolwiek wad.

3. Wstrzyknięcie

Wstrzyknięcie następuje po poliuretan termoplastyczny jest topiony i odprowadzany do gniazda formy. Osiąga się to za pomocą mechanizmu wysokociśnieniowego, w którym roztopiony poliuretan termoplastyczny jest wtłaczany do formy. Ciśnienie zapewnia, że w formie poliuretan termoplastycznyWszystkie małe elementy, które mogą obejmować trudne do wypełnienia obszary, są zajęte. Ten krok zapewnia dokładne kształtowanie lub osiąganie wyrafinowanych struktur podczas rozwijania tkaniny.

4. Chłodzenie

Na koniec, po wypełnieniu formy, następuje proces chłodzenia. Podczas chłodzenia, poliuretan termoplastyczny formy stają się sztywne i przyjmują kształt wnęki formy używanej do tworzenia poliuretan termoplastyczny solidna część. Kontrola temperatury jest przeprowadzana w celu uniknięcia możliwych dziwactw, takich jak wypaczanie lub kurczenie się. Czas chłodzenia zależy od rozmiaru i grubości produkowanej części.

5. Wyrzut

Wreszcie, działanie TPUendsg i forma otwiera się, a gotowa część jest gotowa do wyrzucenia. Odbywa się to za pomocą kołków wypychacza lub innych środków do wyrzucenia części z formy. Dokłada się wszelkich starań, aby nie złamać go na tym etapie procesu. W niektórych przypadkach, po ukształtowaniu powyższego produktu, mogą być wykonywane inne procesy wtórne, takie jak odcinanie nadmiaru materiału, polerowanie lub kontrola.

Zaawansowany formowanie wtryskowe poliuretanu termoplastycznego Techniki

Oto niektóre z ważnych formowanie wtryskowe poliuretanu termoplastycznego techniki, których możemy używać we współczesnej erze;

1. Obtrysk

Specjalny rodzaj nadformowanie obejmuje nakładanie poliuretan termoplastyczny na sztywne tworzywo sztuczne lub nawet metal w celu wytworzenia elementu. Technika ta łączy elastyczność i wygodę TPU ze sztywnością materiału bazowego. Jest ona stosowana w produktach takich jak miękkie uchwyty, ochronne etui na telefony i aplikacje medyczne, ponieważ integracja materiału z MIM i miękkimi komponentami ma kluczowe znaczenie dla określenia funkcjonalności i użyteczności produktów końcowych.

2. Wielostrzałowe formowanie wtryskowe

Wielostrzałowe formowanie wtryskowe lub formowanie dwuetapowe umożliwia tworzenie termoplastyczne części poliuretanowe jako wielomateriałowe lub wielokolorowe w oparciu o pojedynczy cykl formowania. Technika ta polega na stosowaniu naprzemiennych warstw materiału lub koloru w formie w celu stworzenia wieloetapowych komponentów o zwiększonej funkcjonalności i wyglądzie. Jest ona stosowana głównie tam, gdzie pożądane są zarówno sztywne, jak i miękkie w dotyku aplikacje, głównie we wnętrzach samochodów lub tam, gdzie części wymagają skomplikowanego rozróżnienia kolorów w produktach konsumenckich.

3. Formowanie wtryskowe wspomagane gazem

W tym przypadku stała ilość gazu, najlepiej azotu, jest wtryskiwana do gniazda formy i powoduje powstawanie pustych przestrzeni w części. Może to skutkować lżejszymi częściami o mniejszej grubości materiału, ale o porównywalnej wytrzymałości mechanicznej. Formowanie wtryskowe wspomagane gazem nadaje się do produkcji dużych części, np. paneli samochodowych lub uchwytów ręcznych, w których ważna jest redukcja masy, ale nie kosztem wytrzymałości.

Właściwości poliuretan termoplastyczny Dzięki temu idealnie nadaje się do formowania wtryskowego

Poniżej przedstawiono typowe właściwości formowanie wtryskowe poliuretanu termoplastycznego;

1. Elastyczność

formowanie wtryskowe poliuretanu termoplastycznego wykazuje elastyczność podobną do gumy i wytrzymałość podobną do plastiku, dzięki czemu tworzy solidne, ale elastyczne części. Ta właściwość sprawia, że poliuretan termoplastyczny Nadaje się do stosowania w określonych zakresach, w których części wymagają elastyczności albo do zginania lub rozciągania do wymaganego określonego kształtu, albo do ochrony części przed uderzeniami w zastosowaniach takich jak podeszwy środkowe obuwia sportowego, uszczelki samochodowe i elastyczne węże.

2. Odporność chemiczna

Nowy materiał wykazuje wyjątkową odporność na oleje, smary, a także różne chemikalia, dlatego jego zastosowanie można rozważyć w trudnych warunkach przemysłowych. Właściwość ta jest dość ważna w zastosowaniach motoryzacyjnych i przemysłowych, ponieważ wiele płynów, takich jak uszczelki, węże i materiały uszczelniające, jest zwykle poddawanych działaniu tego pierwiastka.

3. Przejrzystość

Jednakże, poliuretan termoplastycznyprzezroczystość oznacza, że można go łatwo pokolorować lub używać w przezroczysty sposób, co jest atrakcyjne dla członków dóbr konsumpcyjnych, takich jak etui na telefony, spersonalizowane obuwie itp. Ta zmienność wyglądu w połączeniu z wytrzymałością sprawia, że istnieje duże zapotrzebowanie na produkty elektroniczne i quasi-elektroniczne, a także inne towary w segmencie lifestyle.

4. Stabilność UV

Formowanie wtryskowe poliuretanu termoplastycznego ma dużą stabilność UV, co oznacza, że nie ulega łatwo odbarwieniu, formowaniu lub rozkładowi pod wpływem światła słonecznego. Ta właściwość sprawia, że poliuretan termoplastyczny Idealny do zastosowań takich jak osłony ochronne, komponenty samochodowe i sprzęt sportowy używany w miejscach nasłonecznionych.

5. Biokompatybilność

Ten typ poliuretan termoplastyczny został uznany za biokompatybilny, a tym samym bezpieczny w kontakcie z ludzkimi tkankami. Sprawia to, że jest dobrym kandydatem do stosowania w sprzęcie medycznym, takim jak cewniki, rurki chirurgiczne i protezy, gdzie odporność chemiczna jest równie ważna.

Porównanie między TPU vs TPE Formowanie wtryskowe

Poniższa tabela omawia różnicę między poliuretan termoplastyczny I Formowanie wtryskowe TPE dogłębne;

Zalety poliuretan termoplastyczny Formowanie wtryskowe

Oto niektóre z zalet poliuretan termoplastyczny Formowanie wtryskowe;

• Precyzja i spójność: Formowanie wtryskowe zapewnia dokładność, niezależnie od tego, czy wytwarzane są małe, czy wiele przedmiotów, wszystkie elementy mają podobny charakter.
• Elastyczność projektowania: poliuretan termoplastyczny ma dobrą elastyczność, która wraz z możliwością formowania wtryskowego oferuje duże możliwości projektowania i geometrii.
• Opłacalność: Początkowy zakup form może jednak okazać się nieco kosztowny, ale ogólny koszt jest stosunkowo tani w przypadku produkcji na dużą skalę.
• Niezawodne komponenty o wysokim stopniu wzmocnienia: Produkty barowe wytwarzane przez poliuretan termoplastyczny Formowanie wtryskowe charakteryzuje się wysokim poziomem trwałości, odporności na warunki atmosferyczne i elastyczności.

Zastosowania poliuretan termoplastyczny w formowaniu wtryskowym

Omówmy niektóre z ważnych zastosowań poliuretan termoplastyczny formowanie wtryskowe;

1. Przemysł motoryzacyjny: poliuretan termoplastyczny są stosowane do węży, uszczelnień i uszczelek ze względu na ich właściwości ścierne i elastyczność.
2. Obuwie: Termoplastyczny poliuretan jest materiałem, który jest najczęściej używany do produkcji podeszew butów i podeszew środkowych ze względu na komfort, jaki zapewnia, z dodatkowymi zaletami trwałości.
3. Urządzenia medyczne: Rurki i cewniki medyczne powinny być wykonane z biokompatybilnych materiałów, które są również odporne na chemikalia. poliuretan termoplastyczny odpowiedni materiał do jego produkcji.
4. Sprzęt sportowy: termoplastyczny poliuretan jest elastyczny i mocny, dlatego jest szeroko stosowany w produkcji odzieży sportowej, takiej jak gogle, kaski, sprzęt ochronny, pływaki i wszelkie nadmuchiwane przedmioty.

Wyzwania poliuretan termoplastyczny formowanie wtryskowe

Pomimo swoich zalet, poliuretan termoplastyczny Formowanie wtryskowe wiąże się z pewnymi wyzwaniami:

• Wrażliwość na wilgoć: poliuretan termoplastyczny jest higroskopijny, a jego zdolność do pobierania wilgoci z powietrza stanowi poważną wadę, jeśli chodzi o jakość produktu, zwłaszcza jeśli nie został on odpowiednio wysuszony.
• Zakres temperatur przetwarzania: Wymagana jest ścisła kontrola temperatury, ponieważ niektóre materiały są wrażliwe i mogą zostać zniszczone lub po prostu nieprawidłowo połączone.
• Kurczenie się i wypaczanie: Ten poliuretan termoplastyczny części są wrażliwe na skurcz, a wypaczenie może wystąpić podczas etapu chłodzenia, co oznacza, że podczas projektowania formy i wyboru procesu produkcyjnego należy wziąć pod uwagę te efekty.

Poprawa poliuretan termoplastyczny Formowanie wtryskowe

Aby osiągnąć najlepsze wyniki z poliuretan termoplastyczny formowanie wtryskowe, należy wziąć pod uwagę następujące wskazówki:

1. Używaj wysokiej jakości poliuretan termoplastyczny: Korzystne jest zagwarantowanie, że materiał spełnia wymagania aplikacji pod względem elastyczności lub twardości, na przykład, lub odporności chemicznej.
2. Projektowanie na potrzeby produkcji/montażu (DfMA): Minimalizacja defektów formy przy jednoczesnym zwiększeniu liczby cykli na godzinę, które forma może wyprodukować.
3. Konserwacja sprzętu: Przeprowadzanie okresowych kontroli i serwisowanie maszyn do formowania w celu zagwarantowania prawidłowego funkcjonowania.
4. Kontrola poziomu wilgotności: poliuretan termoplastyczny granulki muszą zostać wysuszone przed przetworzeniem, ponieważ w przeciwnym razie powstaną wadliwe produkty.

Perspektywy na przyszłość poliuretan termoplastyczny Formowanie wtryskowe

Po zapoznaniu się ze wszystkimi zaletami i zastosowaniami formowanie wtryskowe poliuretanu termoplastycznegoWidzimy jednak, że w niedalekiej przyszłości ma on szerszy zakres;

1. Zrównoważone TPU: Zmniejszenie wpływu przemysłu na środowisko jest powodem rozwoju materiałów TPU na bazie biologicznej.
2. Zaawansowane konstrukcje form: Postępy, takie jak chłodzenie konformalne i formy wytwarzane przy użyciu dodatków, sprawiają, że proces ten jest bardziej efektywny i produktywny, a także poprawia produkt końcowy.
3. Komunikacja z inteligentną produkcją: Wdrożenie RTM i PM poprawiło produktywność formowania wtryskowego TPU dzięki zastosowaniu technologii Przemysłu 4.0.

Wniosek

Formowanie wtryskowe TPU jest ważnym rodzajem formowania wtryskowego, ponieważ poliuretan termoplastyczny ma elastyczność elastomerów termoplastycznych, podczas gdy formowanie wtryskowe oferuje dokładność i wydajność procesu. Zrozumienie właściwości materiału pozwala zoptymalizować proces i sprostać wyzwaniom, dzięki czemu producenci mogą tworzyć trwałe i wysokiej jakości produkty. poliuretan termoplastyczny części. Zastosowanie formowanie wtryskowe poliuretanu termoplastycznego podlega ciągłej ewolucji pod względem materiałów i wdrażania technologii; dlatego ma przed sobą dalekie perspektywy dostarczania wszechstronnych rozwiązań w zakresie najnowszych wymagań przemysłu wytwórczego.

Często zadawane pytania (FAQ)

1. Jaki jest standardowy zakres twardości poliuretan termoplastyczny używane w procesie formowania wtryskowego?

TPU może wahać się od 60 Shore A dla miękkich i elastycznych form do 85 Shore D dla twardych i sztywnych form, co czyni go wszechstronnym.

2. Jak wybrać właściwą poliuretan termoplastyczny dla określonej aplikacji?

Ważne jest, aby zwracać uwagę na takie aspekty, jak twardość, elastyczność, odporność na ścieranie i kompatybilność chemiczna. Wskazane jest, aby udać się do dostawców w celu sprawdzenia określonych gatunków, które będą odpowiadać Twoim wymaganiom.

3. Zastosowanie poliuretan termoplastyczny formowanie wtryskowe do produkcji na dużą skalę.

Tak, to dlatego, że formowanie wtryskowe poliuretanu termoplastycznego jest dokładna i wydajna w produkcji komercyjnej.

4. Co daje poliuretan termoplastyczny przewagę nad innymi tworzywami termoplastycznymi?

poliuretan termoplastyczny charakteryzują się znacznie lepszą elastycznością, tolerancją na ścieranie oraz stabilnością chemiczną i UV w porównaniu z PVC lub PE, dzięki czemu idealnie nadają się do wyższych zastosowań.