TPU Enjeksiyon Kalıplama Nedir?

TPU enjeksiyon kalıplama termoplastik poliüretanı (TPU) bir kalıba enjekte ederek bitmiş bir ürün üretme sürecini ifade eder. TPU, hem termoplastiklerin hem de elastomerlerin özelliklerini gösteren bir malzeme türüdür. Genellikle esneklik, dayanıklılık ve aşınmaya karşı direnç gerektiren ürünler üretmek için kullanılır.

TPU enjeksiyon kalıplama, ayakkabı, endüstriyel parçalar, tıbbi cihazlar ve daha fazlası dahil olmak üzere çok çeşitli ürünler üretmek için kullanılabilen çok yönlü bir işlemdir. Geleneksel üretim yöntemlerine göre daha düşük maliyetler, daha hızlı üretim süreleri ve daha fazla tasarım esnekliği gibi birçok avantaj sunar. TPU malzemeleri ayrıca geri dönüştürülebilirdir ve bu da onları üreticiler için daha sürdürülebilir bir seçenek haline getirir.

TPU (Termoplastik poliüretan) enjeksiyon kalıplama İşlem, enjeksiyon kalıplama, üfleme kalıplama, sıkıştırma kalıplama, ekstrüzyon kalıplama vb. dahil olmak üzere birçok yönteme sahiptir ve bunların arasında enjeksiyon kalıplama en yaygın olarak kullanılır. TPU'yu gerekli şekilde kalıplamak için enjeksiyon kalıplama işlemini kullanın TPU enjeksiyon kalıplama üç aşamaya ayrılan parçalar: ön plastikleştirme, enjeksiyon ve dışarı atma. Enjeksiyon makinesi piston tipi ve vidalı tip olarak ikiye ayrılır. Vidalı tip enjeksiyon makinesi, tekdüze hız, plastikleştirme ve eritme sağladığı için önerilir.

1. Enjeksiyon makinesinin tasarımı

Enjeksiyon makinesinin namlusu aşağıdakilerle kaplıdır: bakır-alüminyum alaşımı, ve aşınmayı önlemek için vida krom kaplıdır. Vidanın uzunluk çap oranı L / D = 16 ~ 20 daha iyidir, en az 15; sıkıştırma oranı 2,5 / 1 ~ 3,0 / 1'dir. Besleme bölümünün uzunluğu 0,5 L, sıkıştırma bölümü 0,3 L ve ölçüm bölümü 0,2 L'dir. Geri akışı önlemek ve maksimum basıncı korumak için kontrol halkası vidanın üst kısmına yakın bir yere takılmalıdır.

TPU, kendi kendine akışlı bir nozul ile işlenmeli, çıkış ters koni olmalı, nozul çapı 4 mm'den büyük, ana kanal yakası girişinin 0,68 mm'den küçük olmalı ve nozul, malzemenin katılaşmasını önlemek için kontrol edilebilir bir ısıtma kayışı ile donatılmalıdır.

Ekonomik açıdan bakıldığında enjeksiyon hacmi kantitatif miktarın 40% – 80%'si olmalıdır. Vida hızı 20-50 R/dak'dır.

2. TPU enjeksiyon kalıplama için kalıp tasarımı

Kalıp tasarımında kalıplama yaparken aşağıdaki noktalara dikkat edilmelidir. TPU malzeme enjeksiyon kalıplama:

(1) kalıplanmış TPU kalıplama parçalarının büzülmesi

Büzülme, hammaddenin sertliği, kalınlığı, şekli, kalıplama sıcaklığı, kalıp sıcaklığı ve diğer kalıplama koşullarından etkilenir. Genellikle büzülme aralığı 0,005-0,020 cm/cm'dir. Örneğin, 100 x 10 x 2 mm dikdörtgen bir test parçası, kapının uzunluk yönünde ve akış yönünde büzülür ve 75A sertliği, 60 shore derecesinden 2-3 kat daha büyüktür. TPU'nun sertliğinin ve kalınlığının büzülme üzerindeki etkisi Şekil 1'de gösterilmiştir. TPU'nun sertliği 78a ile 90a arasında olduğunda, büzülmenin kalınlığın artmasıyla azaldığı; sertlik 95A ile 74d arasında olduğunda, büzülmenin kalınlığın artmasıyla hafifçe arttığı görülebilir.

(2) Koşucu ve soğuk yuva kuyusu

Ana kanal, enjektör nozulunu şönt kanalına veya kalıptaki boşluğa bağlayan kanal bölümüdür. Çap, akış kanalı bitkilerinin çıkarılmasını kolaylaştırmak için 2 dereceden fazla bir açıyla içeriye doğru genişletilmelidir. Şönt kanalı, ana kanalı ve çok oluklu kalıptaki her boşluğu bağlayan kanaldır ve kalıp üzerindeki düzenlemesi simetrik ve eşit uzaklıkta olmalıdır. Akış kanalı, 6-9 mm çapında dairesel, yarım dairesel ve dikdörtgen olabilir. Akış direncini azaltmak ve daha hızlı bir doldurma hızı sağlamak için kanal yüzeyi boşluk gibi cilalanmalıdır.

Soğuk kuyu, nozulun ucundaki iki enjeksiyon arasında üretilen soğuk malzemeyi yakalamak için kullanılan ana koşucunun ucundaki boş bir yerdir (ekstra uzatma koşucusu), böylece yönlendirme koşucusunun veya geçidin soğuk malzeme tarafından tıkanması önlenir. Soğuk malzeme kalıp boşluğuna karıştırıldığında, ürünün iç geriliminin oluşması kolaydır. Soğuk malzeme deliğinin çapı 8-10 mm'dir ve boyutu yaklaşık 6 mm uzunluğundadır.

(3) kapı ve havalandırma

Kapı, ana akış kanalını veya şönt kanalını ve boşluğu birbirine bağlayan koşucudur. Kesit alanı genellikle koşucu sisteminin en küçük parçası olan koşucu geçidinden daha küçüktür ve uzunluğu kısa olmalıdır. Kapı şekli dikdörtgen veya daireseldir ve boyut ürünün kalınlığıyla artar.

Ürünün kalınlığı 4 mm'den az, çapı 1 mm'dir; kapının kalınlığı 4-8 mm'dir, çapı 1,4 mm'dir; kapının kalınlığı 8 mm'den fazla, çapı 2,0-2,7 mm'dir. Kapı konumu genellikle ürünün görünümünü ve kullanımını etkilemeyen en kalın kısmında seçilir ve büzülmeyi önlemek ve spiral deseni önlemek için kalıba diktir.

Egzoz veya havalandırma yuvası, kalıp içerisinde açılan, erimiş malzemenin kalıba girmesini önleyip gaza karışmasını ve gazın kalıp boşluğundan dışarı atılmasını sağlayan bir çeşit yuva tipi hava çıkışıdır.

Aksi takdirde ürünlerde hava delikleri, zayıf füzyon, yetersiz doldurma veya hava hapsi olur ve hatta hava sıkıştırması nedeniyle oluşan yüksek sıcaklıklar nedeniyle ürünler yanar ve bu da ürünlerde iç gerilime neden olur. Egzoz portu, kalıp boşluğundaki eriyik akışının sonuna veya kalıp ayırma çizgisine yerleştirilebilir. plastik kalıp0,15 mm derinliğinde ve 6 mm genişliğinde bir döküm yuvasıdır.

Parçaların eğilmesini ve bükülmesini önlemek için TPU kalıp sıcaklığını mümkün olduğunca eşit bir şekilde kontrol etmek gerekir, aşağıda daha önce ürettiğimiz bazı TPU enjeksiyon kalıplama ürünleri bulunmaktadır. TPU veya TPE enjeksiyon kalıplama ürünlerine herhangi bir gereksiniminiz varsa bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

3 Kalıplama koşulları

Kalıplamanın en önemli koşulu TPU (Termoplastik poliüretan) plastikleştirmenin akışını ve soğumasını etkileyen sıcaklık, basınç ve zamandır. Bu parametreler TPU enjeksiyon kalıplama parçalarının görünümünü ve performansını etkileyecektir. İyi işleme koşulları, beyazdan bej parçalara kadar parçalar elde edebilmelidir.

(1) Sıcaklık

TPU plastik enjeksiyon kalıplama sürecinde kontrol edilecek sıcaklık, namlu sıcaklığı, nozul sıcaklığı ve kalıp sıcaklığını içerir. İlk iki sıcaklık esas olarak TPU'nun plastikleşmesini ve akışını etkiler ve ikincisi TPU enjeksiyon kalıplama parçasının akışını ve soğumasını etkiler.

• Namlu sıcaklığı – namlu sıcaklığının seçimi TPU malzemesinin sertliği ile ilgilidir. Yüksek sertliğe sahip TPU'nun erime sıcaklığı yüksektir ve namlunun ucundaki en yüksek sıcaklık da yüksektir. TPU işleme için kullanılan namlunun sıcaklık aralığı 177 ~ 232 ℃'dir. Namlunun sıcaklık dağılımı genellikle haznenin bir tarafından (arka uç) nozüle (ön uç) doğru kademeli olarak artar, böylece TPU sıcaklığının istikrarlı bir şekilde artması ve düzgün plastikleşme amacına ulaşılması sağlanır.
• Nozul sıcaklığı – Nozul sıcaklığı genellikle erimiş malzemenin düz nozulda olası tükürüklenmesini önlemek için namlunun maksimum sıcaklığından biraz daha düşüktür. Tükürüklenmeyi önlemek için kendinden kilitli nozul kullanılırsa, nozul sıcaklığı namlunun maksimum sıcaklık aralığında da kontrol edilebilir.
• Kalıp sıcaklığı – Kalıp sıcaklığı, TPU ürünlerinin iç performansı ve görünür kalitesi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. TPU'nun kristalliğine ve ürünlerin boyutuna bağlıdır. Kalıp sıcaklığı genellikle makine suyu gibi sabit sıcaklıktaki soğutma ortamı tarafından kontrol edilir.
  TPU yüksek sertliğe, yüksek kristalliğe ve yüksek kalıp sıcaklığına sahiptir. Örneğin, Texin, sertlik 480A, kalıp sıcaklığı 20-30 ℃; sertlik 591A, kalıp sıcaklığı 30-50 ℃; sertlik 355d, kalıp sıcaklığı 40-65 ℃. TPU ürünlerinin kalıp sıcaklığı genellikle 10-60 ℃'dir. Kalıp sıcaklığı düşüktür, eriyen malzeme çok erken donar ve akış çizgisi üretilir, bu da küresel yapıların büyümesine elverişli değildir, böylece ürünlerin kristalinliği düşüktür ve geç kristalleşme süreci meydana gelir, bu da ürünlerin büzülmesine ve performans değişikliğine neden olur.
• Basınç – Enjeksiyon işlemi, plastikleştirme basıncı (geri basınç) ve enjeksiyon basıncını içeren basınçtır. Vida geri çekildiğinde, eriyiğin üstündeki basınç, taşma valfi tarafından düzenlenen geri basınçtır. Geri basıncın artırılması, eriyik sıcaklığını artıracak, plastikleştirme hızını azaltacak, eriyik sıcaklığını ve renk karışımını düzgün hale getirecek ve eriyik gazını boşaltacak, ancak kalıplama döngüsünü uzatacaktır. TPU'nun geri basıncı genellikle 0,3 ~ 4MPa'dır. Enjeksiyon basıncı, vidanın üst kısmı tarafından TPU'ya uygulanan basınçtır. İşlevi, TPU'nun namludan boşluğa akış direncini yenmek, kalıbı erimiş malzemeyle doldurmak ve erimiş malzemeyi sıkıştırmaktır.
  TPU'nun akış direnci ve dolum oranı eriyik viskozitesiyle yakından ilişkilidir, eriyik viskozitesi ise TPU sertliği ve eriyik sıcaklığıyla doğrudan ilişkilidir, yani eriyik viskozitesi sadece sıcaklık ve basınçla değil, aynı zamanda TPU sertliği ve deformasyon oranıyla da belirlenir. Kesme oranı ne kadar yüksekse, viskozite o kadar düşük olur; TPU'nun sertliği ne kadar yüksekse, viskozite o kadar yüksek olur.
  Farklı sertlikteki (240℃) reçinenin viskozitesi ile kayma hızı arasındaki ilişki. Aynı kayma hızında, viskozite sıcaklığın artmasıyla azalır, ancak yüksek kayma hızında, viskozite düşük kayma hızında olduğu kadar sıcaklıktan etkilenmez. TPU'nun enjeksiyon basıncı genellikle 20 ~ 110MPa'dır. Tutma basıncı enjeksiyon basıncının yaklaşık yarısıdır ve TPU'nun eşit şekilde plastikleştirilmesi için geri basınç 1. 4MPa'nın altında olmalıdır.
• Döngü süresi – Enjeksiyon işlemini tamamlamak için gereken çevrim süresine kalıplama çevrim süresi denir. Çevrim süresi, doldurma süresi, tutma süresi, soğutma süresi ve diğer süreleri (açma, kalıptan çıkarma, kapatma vb.) içerir ve bunlar doğrudan işgücü verimliliğini ve ekipman kullanımını etkiler. TPU'nun şekillendirme çevrimi genellikle sertlik, kalınlık ve yapılandırma ile belirlenir. TPU'nun yüksek sertlik çevrimi kısadır, plastik parçanın kalın çevrimi uzundur, plastik parça yapılandırmasının karmaşık çevrimi uzundur ve şekillendirme çevrimi de kalıp sıcaklığıyla ilgilidir. TPU kalıplama çevrimi genellikle 20-60 saniye arasındadır.
• Enjeksiyon hızı – Enjeksiyon hızı esas olarak TPU enjeksiyon kalıplama ürünlerinin yapılandırmasına bağlıdır. Kalın uç yüze sahip ürünler daha düşük enjeksiyon hızına ihtiyaç duyarken, ince uç yüze sahip ürünler daha hızlı enjeksiyon hızına ihtiyaç duyar.
• Vida hızı – TPU enjeksiyon kalıplama ürünlerinin işlenmesi genellikle düşük bir kesme hızı gerektirir, bu nedenle daha düşük bir vida hızı uygundur. TPU'nun vida hızı genellikle 20-80r/dak'dır, bu nedenle 20-40r/dak olması tercih edilir.

(2) Kapatma tedavisi

Gibi TPU (Termoplastik poliüretan) Yüksek sıcaklıklarda uzun sürede bozulabileceğinden, kapatıldıktan sonra temizlik için PS, PE, akrilik plastik veya ABS kullanılmalıdır; kapatılma 1 saatten fazla sürecekse, ısıtma kapatılmalıdır.

(3) Ürünlerin son işlemi

TPU'nun namluda düzensiz plastikleşmesi veya kalıp boşluğunda farklı soğutma hızları nedeniyle, genellikle düzensiz kristalleşme, yönelim ve büzülme meydana gelir ve bu da ürünlerde iç gerilimin varlığına yol açar; bu, kalın duvarlı ürünlerde veya metal ekleri olan ürünlerde daha belirgindir. İç gerilime sahip ürünlerin mekanik özellikleri genellikle azalır ve ürünlerin yüzeyi çatlar veya hatta deforme olur ve çatlar. Bu sorunları üretimde çözmenin yolu ürünleri tavlamaktır.

Tavlama sıcaklığı TPU enjeksiyon kalıplama ürünlerinin sertliğine bağlıdır. Yüksek sertliğe sahip ürünler daha yüksek tavlama sıcaklıklarına ve daha düşük sertlik sıcaklıklarına sahiptir. Çok yüksek sıcaklıklar ürünlerin eğrilmesine veya deformasyonuna neden olabilir ve çok düşük sıcaklıklar iç gerilimi ortadan kaldıramaz. TPU uzun süre düşük sıcaklıkta tavlanmalı ve daha düşük sertliğe sahip ürünler en iyi performansı elde etmek için birkaç hafta oda sıcaklığında tutulabilir. Sertlik, A85 shore altında 80 ℃× 20 saat ve A85 üzerinde 100 ℃× 20 saat tavlanabilir. Tavlama sıcak hava fırınında yapılabilir, ürünlerin yerel olarak aşırı ısınmamasına ve deforme olmamasına dikkat edin.

Tavlama yalnızca iç gerilimi ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda mekanik özellikleri de iyileştirebilir. TPU iki fazlı bir form olduğundan, TPU sıcak işleme sırasında faz karışımı meydana gelir. TPU enjeksiyon kalıplama ürünü Yüksek viskozitesi ve yavaş faz ayrımı nedeniyle hızla soğutulduğundan, en iyi performansı elde etmek için ayrılıp mikro alan oluşturacak kadar zamana sahip olması gerekir.

(4) Gömme enjeksiyon kalıplama

Montaj ve servis gücü ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla, TPU enjeksiyon kalıplama parçaları metal ek parçalarla gömülmesi gerekir. Metal ek parça önce kalıpta önceden belirlenmiş bir konuma yerleştirilir ve ardından tüm ürüne enjekte edilir. Metal ek parça ile TPU arasındaki büyük termal özellik ve büzülme farkı nedeniyle, ek parçalı TPU ürünleri sıkıca bağlanmaz.

Çözüm, metal ek parçasını önceden ısıtmaktır çünkü ön ısıtmadan sonra eriyik içindeki sıcaklık farkı azalır, böylece ek parçası etrafındaki eriyik yavaşça soğutulabilir ve enjeksiyon işlemi sırasında büzülme nispeten düzgün olur ve ek parçası etrafında aşırı iç gerilmeyi önlemek için belirli miktarda sıcak malzeme besleme etkisi meydana gelebilir.

TPU'nun yerleştirilmesi kolaydır ve yerleştirme şekli sınırlı değildir. Yerleştirme yağdan arındırıldıktan sonra 1 dakika boyunca 200-230 ℃'de ısıtılır. Soyulma mukavemeti 5-2 dakikada 6-9 kg / 25 mm'ye ulaşabilir. Daha güçlü bir bağ elde etmek için, ek parça yapıştırıcı ile kaplanabilir, ardından 120 ℃'de ısıtılabilir ve ardından enjekte edilebilir. Ayrıca, kullanılan TPU'nun yağlayıcı içermemesi gerektiğine dikkat edilmelidir.

(5) Geri dönüştürülmüş malzemelerin geri dönüşümü

TPU enjeksiyon kalıplama işleminde ana akış kanalı, şönt kanalı ve niteliksiz ürünler gibi atıklar geri dönüştürülebilir. Deneysel sonuçlara göre, 100% geri dönüştürülmüş malzeme yeni malzeme eklenmeden tam olarak değerlendirilebilir ve mekanik özellikler ciddi şekilde azalmaz.

Ancak fiziksel ve mekanik özelliklerin ve enjeksiyon koşullarının en iyi seviyede tutulabilmesi için geri dönüştürülmüş malzeme oranının 25% ~ 30% olması önerilmektedir. Geri dönüştürülmüş malzemeler ile yeni malzemelerin tip ve özelliklerinin aynı olmasına dikkat edilmelidir.

Kirlenmiş veya tavlanmış geri dönüştürülmüş malzemeler kullanılmamalıdır. Geri dönüştürülmüş malzemeler çok uzun süre saklanmamalıdır. Granül haline getirilip hemen kurutulması daha iyidir. Genellikle geri dönüştürülmüş malzemelerin eriyik viskozitesi düşürülmeli ve şekillendirme koşulları ayarlanmalıdır.

Daha fazlasını kontrol edin TPU enjeksiyon kalıplama bilgi almak veya bizimle iletişime geçmek için.