Moldagem por injeção de poliuretano termoplástico

Poliuretano termoplástico O TPU (TPU) é um poliuretano flexível que tem amplas aplicações em muitos setores devido às suas excelentes propriedades mecânicas. De todos os processos de fabricação de poliuretano termoplástico produtos, moldagem por injeção de poliuretano termoplástico é um dos melhores e mais econômicos métodos. Este artigo explica o TP\U, o processo de moldagem por injeção, suas vantagens e usos, além de fornecer algumas das perguntas mais frequentes (CALS).

O que é poliuretano termoplástico (TPU)?

Poliuretano termoplástico é uma classe de elastômeros que possui as características dos materiais plástico e borracha. Extremamente flexível e transparente, poliuretano termoplástico tem boa resistência a óleo, graxa e abrasão e, portanto, tem excelente uso em automóveis, na área médica e em bens de consumo duráveis, entre outros.

Vamos categorizar poliuretano termoplástico materiais em três categorias:

• À base de poliéster poliuretano termoplástico: Ele tem alta resistência mecânica e apresenta boas propriedades de resistência à abrasão.
• À base de poliéter poliuretano termoplástico: Ele tem boa flexibilidade e é muito estável em baixas temperaturas.
• À base de policaprolactona poliuretano termoplástico: É uma ligação cruzada de PE-Copol e DUR com melhor resistência à hidrólise e durabilidade.

O que é moldagem por injeção de TPU?

Moldagem por injeção de TPU é o processo pelo qual uma forma fechada é modelada usando um molde que reage com nanopartículas de poliuretano termoplástico que foram derretidas para criar formas. Esse processo é adequado para a criação de componentes complexos e de alta precisão em grandes volumes.

O processo de poliuretano termoplástico Moldagem por injeção

A moldagem por injeção de poliuretano termoplástico (TPU) é um método bem organizado, adequado para a fabricação de peças precisas. Aqui está uma explicação passo a passo de como ela funciona:

1. Preparação do material

Em primeiro lugar, é necessário explicar que os pellets de TPU devem ser secos antes do início do processo de moldagem por injeção. É por esse motivo que poliuretano termoplástico tem algum aspecto de higroscopia, ou seja, é capaz de absorver a umidade do ar. Caso os pellets contenham umidade, isso pode resultar na formação de bolhas ou em acabamentos superficiais ruins nos beckons finais. Uma vantagem adicional da secagem é que ela coloca o material no estado adequado para a moldagem.

2. Aquecimento e fusão

Depois de secos, os pellets de TPU são introduzidos no cilindro da máquina de moldagem por injeção. Quando atingem o interior do cilindro, os aquecedores começam a aquecer os pellets na medida necessária para causar a fusão do conteúdo. Para poliuretano termoplástico Não há um valor fixo rigoroso, mas normalmente varia entre 200°C e 250°C, dependendo do poliuretano termoplástico grau utilizado. Esse estágio é considerado crítico, pois uma superfície uniforme permite o livre fluxo do metal no molde e evita a criação de qualquer falha.

3. Injeção

A injeção ocorre após a poliuretano termoplástico é derretido, onde é descarregado na cavidade do molde. Isso é obtido por meio de um mecanismo de alta pressão em que o material fundido é descarregado na cavidade do molde. poliuretano termoplástico é forçado a entrar no molde. A pressão garante que no molde de poliuretano termoplásticoEm seguida, os pequenos recursos que podem incluir áreas difíceis de preencher são todos ocupados. Essa etapa garante a modelagem precisa ou a obtenção de estruturas sofisticadas ao desdobrar o tecido.

4. Resfriamento

Finalmente, depois que o molde é preenchido, vem o processo de resfriamento. Durante o resfriamento, poliuretano termoplástico Os moldes ficam rígidos e adotam a forma da cavidade do molde usada para criar o poliuretano termoplástico peça sólida. O controle da temperatura é efetuado para evitar possíveis falhas, como empenamento ou encolhimento. O tempo de resfriamento é determinado pelo tamanho e pela espessura da peça a ser produzida.

5. Ejeção

Finalmente, a operação do TPUendsg e o molde se abrem, e a peça acabada está pronta para ser ejetada. Isso é feito por meio do uso de pinos ejetores ou de algum outro meio para jogar a peça para fora do molde. Todo esforço é feito para não quebrar a peça nesse estágio do processo. Em alguns casos, após a modelagem do produto acima, outros processos secundários podem ser realizados, como corte do excesso de material, polimento ou inspeção.

Avançado moldagem por injeção de poliuretano termoplástico Técnicas

Aqui estão alguns dos mais importantes moldagem por injeção de poliuretano termoplástico técnicas que podemos usar na era moderna;

1. Sobremoldagem

Um tipo especial de sobremoldagem envolve a sobreposição de poliuretano termoplástico em plástico rígido ou até mesmo em metal para produzir um componente de entidade. Essa técnica combina a elasticidade e o conforto do TPU com a rigidez do material de base. Ela é aplicada em produtos como alças macias, capas protetoras para telefones e aplicações médicas, pois a integração do material com MIM e componentes macios é fundamental para determinar a funcionalidade e a usabilidade dos produtos finais.

2. Moldagem por injeção Multi-Shot

Moldagem por injeção de múltiplos disparos ou moldagem de dois tiros torna possível fazer peças de poliuretano termoplástico como multimaterial ou multicolorido com base em um único ciclo de moldagem. Essa técnica envolve o uso de camadas alternadas de material ou cor no molde para criar componentes de várias etapas, com maior funcionalidade e aparência. Ela é usada principalmente em aplicações de toque rígido e macio, principalmente em interiores de automóveis ou em peças que exigem diferenciação complicada de cores em produtos de consumo.

3. Moldagem por injeção assistida por gás

Aqui, uma quantidade fixa de gás, de preferência nitrogênio, é injetada na cavidade do molde e causa a formação de vazios na peça. Isso pode resultar em peças mais leves com menor espessura de material, mas com resistência mecânica comparável. Moldagem por injeção assistida por gás é adequado para a produção de peças grandes, ou seja, painéis automotivos ou punhos, em que a redução da massa é importante, mas não à custa da resistência.

Propriedades de poliuretano termoplástico Que o tornam ideal para moldagem por injeção

A seguir estão as propriedades comuns de moldagem por injeção de poliuretano termoplástico;

1. Elasticidade

moldagem por injeção de poliuretano termoplástico demonstra flexibilidade semelhante à da borracha e resistência semelhante à do plástico, fazendo com que desenvolva peças resistentes, mas flexíveis. Essa propriedade faz com que poliuretano termoplástico adequado para uso em faixas específicas em que as peças exigem flexibilidade para dobrar ou esticar até a forma específica necessária ou para proteger a peça contra impactos em aplicações como entressolas de calçados esportivos, vedações automotivas e mangueiras flexíveis.

2. Resistência química

O novo material revela uma excelente resistência a óleos, graxas e também a vários produtos químicos, portanto, sua aplicação pode ser considerada para condições industriais severas. Essa propriedade é muito importante em aplicações automotivas e industriais, pois muitos dos fluidos, como gaxetas, mangueiras e materiais de vedação, geralmente estão sujeitos a esse elemento.

3. Transparência

No entanto, poliuretano termoplásticoA transparência inerente do metal significa que ele pode ser prontamente colorido ou usado de forma transparente, atraindo membros do setor de bens de consumo, como capas de telefone, calçados personalizados etc. Essa variabilidade de aparência, juntamente com a robustez, faz com que ele seja muito procurado por produtos eletrônicos e quase eletrônicos, bem como por outras mercadorias do segmento de estilo de vida.

4. Estabilidade UV

Moldagem por injeção de poliuretano termoplástico tem grande estabilidade UV, o que significa que não sofre descoloração, formulação ou quebra facilmente quando exposto à luz solar. Essa propriedade faz com que poliuretano termoplástico ideal para aplicações como capas protetoras, componentes automotivos e equipamentos esportivos usados em áreas ensolaradas.

5. Biocompatibilidade

Esse tipo de poliuretano termoplástico foi acreditado como biocompatível e, portanto, seguro para ser usado em contato com os tecidos humanos do corpo. Isso o torna um bom candidato para equipamentos médicos, como cateteres, tubos cirúrgicos e próteses, nos quais a resistência química é igualmente importante.

Comparação entre TPU vs. TPE Moldagem por injeção

A tabela a seguir discutirá a diferença entre poliuretano termoplástico e Moldagem por injeção de TPE profundo;

Prós de poliuretano termoplástico Moldagem por injeção

Aqui estão algumas das vantagens de poliuretano termoplástico Moldagem de injeção;

• Precisão e consistência: A moldagem por injeção proporciona precisão, independentemente de estarem sendo feitos itens pequenos ou muitos itens, todas as peças são semelhantes em sua natureza.
• Flexibilidade de design: poliuretano termoplástico tem uma boa flexibilidade que, juntamente com a capacidade de moldagem por injeção, oferece uma grande possibilidade de design e geometria.
• Custo-efetividade: No entanto, a compra dos moldes pode ser um pouco cara no início, mas o custo total é relativamente barato para a produção em larga escala.
• Componentes confiáveis e de alto reforço: Produtos em barra fabricados por meio de poliuretano termoplástico são aplicados com altos níveis de durabilidade, resistência a intempéries e elasticidade.

Aplicativos de poliuretano termoplástico em Moldagem por injeção

Vamos discutir alguns dos usos importantes do poliuretano termoplástico moldagem por injeção;

1. Setor automotivo: poliuretano termoplástico são aplicados às mangueiras, vedações e gaxetas, devido às suas características abrasivas e flexibilidade.
2. Calçados: O poliuretano termoplástico é um material mais comumente usado para solas e entressolas de calçados devido ao conforto que proporciona com as vantagens adicionais de durabilidade.
3. Dispositivos médicos: Os tubos e cateteres médicos devem ser feitos de materiais biocompatíveis que também sejam resistentes a produtos químicos. poliuretano termoplástico um material adequado para sua produção.
4. Equipamento esportivo: poliuretano termoplástico é flexível e resistente, por isso é amplamente utilizado na fabricação de roupas esportivas, como óculos de proteção, capacetes, equipamentos de proteção, flutuadores e qualquer item inflável.

Desafios de poliuretano termoplástico moldagem por injeção

Apesar de suas vantagens, poliuretano termoplástico A moldagem por injeção tem alguns desafios:

• Sensibilidade à umidade: poliuretano termoplástico é higroscópico e sua capacidade de absorver a umidade do ar é um grande revés quando se trata da qualidade do produto, especialmente se ele não tiver sido adequadamente seco.
• Faixa de temperatura de processamento: É necessário um controle rigoroso da temperatura, pois vários materiais são sensíveis e podem ser destruídos ou simplesmente fundidos de forma inadequada.
• Encolhimento e deformação: O poliuretano termoplástico são sensíveis à contração e pode ocorrer empenamento durante o estágio de resfriamento, o que implica que, ao projetar o molde e selecionar o processo de fabricação, esses efeitos devem ser considerados.

Melhoria em poliuretano termoplástico Moldagem por injeção

Para obter os melhores resultados com poliuretano termoplástico moldagem por injeção, considere as dicas a seguir:

1. Use alta qualidade poliuretano termoplástico: É vantajoso garantir que o material atenda às necessidades da aplicação em termos de flexibilidade ou dureza, por exemplo, ou imunidade a produtos químicos.
2. Projeto para fabricação/montagem (DfMA): Minimizar os defeitos do molde e, ao mesmo tempo, aumentar o número de ciclos por hora que um molde pode produzir.
3. Manutenção de equipamentos: Realizar verificações periódicas e manutenção de máquinas de moldagem para garantir o funcionamento adequado.
4. Controle os níveis de umidade: poliuretano termoplástico Os pellets devem ser secos antes do processamento, pois se isso não for feito, o resultado será a produção de produtos defeituosos.

Perspectivas futuras de poliuretano termoplástico Moldagem por injeção

Depois de analisar todos os prós e usos do moldagem por injeção de poliuretano termoplásticoSe o produto for um produto de qualidade, podemos ver que ele terá um escopo mais amplo em um futuro próximo;

1. TPUs sustentáveis: Diminuir o impacto ambiental do setor é a razão por trás do desenvolvimento de materiais de TPU de base biológica.
2. Projetos avançados de moldes: Avanços como o resfriamento conforme e os moldes fabricados com aditivos estão tornando o processo mais eficaz e produtivo, além de melhorar o produto final.
3. Comunicação com a manufatura inteligente: A implementação de RTM e PM melhorou a produtividade da moldagem por injeção de TPU por meio da aplicação de tecnologias do setor 4.0.

Conclusão

A moldagem por injeção de TPU é um tipo significativo de moldagem por injeção porque poliuretano termoplástico tem a flexibilidade dos elastômeros termoplásticos, enquanto a moldagem por injeção oferece a precisão e a eficiência do processo. Ao compreender as propriedades do material, o processo pode ser otimizado e os desafios podem ser enfrentados para que os fabricantes possam criar produtos duráveis e de alta qualidade. poliuretano termoplástico partes. A aplicação de moldagem por injeção de poliuretano termoplástico tem estado em contínua evolução em termos de implementação de materiais e tecnologia; portanto, tem grandes perspectivas no horizonte para fornecer soluções versáteis nas recentes demandas do setor de manufatura.

Perguntas frequentes (FAQs)

1. Qual é a faixa de dureza padrão de poliuretano termoplástico usados no processo de moldagem por injeção?

O TPU pode variar de 60 Shore A para formas macias e flexíveis a 85 Shore D para formas duras e rígidas, o que o torna versátil.

2. Como selecionar o poliuretano termoplástico para um determinado aplicativo?

É essencial prestar atenção a aspectos como dureza, elasticidade, resistência à abrasão e compatibilidade química. É recomendável que você procure os fornecedores para verificar determinados graus que atendam às suas necessidades.

3. Aplicabilidade de poliuretano termoplástico moldagem por injeção para produção em larga escala.

Sim, é porque moldagem por injeção de poliuretano termoplástico é preciso e eficiente para a produção comercial.

4. O que dá poliuretano termoplástico uma vantagem sobre outros termoplásticos?

poliuretano termoplástico apresenta flexibilidade, tolerância à abrasão e estabilidade química e aos raios UV significativamente melhores em comparação com o PVC ou o PE, o que os torna ideais para aplicações mais elevadas.