TPU的注塑条件有哪些
在3C电子配件行业中,TPU被广泛应用于手机护套、智能手表护套底材,另外在鞋材行业,因为良好的弹性和耐磨性,TPU塑胶底材在鞋底方面也得到了广泛应用。但是在TPU注塑过程过程中需要遵照相应条件,详细如下:
一、温度
模塑TPU过程要求控制的温度有料筒的温度、喷嘴温度与模具的温度。前两者的温度主要影响TPU的塑化和流动,后者的温度影响TPU的流动和冷却。
a.料筒的温度:料筒温度的选取与TPU的硬度相关。硬度高的TPU熔融温度高,料筒末端的最高温亦高。加工TPU所用料筒温度范畴是177~232℃。料筒温度的分布一般是以料斗一侧(后端)至喷嘴(前端)止,逐渐升高,以便TPU的温度平稳升高起到均匀塑化的效果。
b.喷嘴的温度:喷嘴的温度一般稍低于料筒的最高温,以避免熔料在直通式喷嘴可能出现的流涎状况。假如为杜绝流涎而使用自锁式的喷嘴,则喷嘴的温度也可以控制在料筒的最高温范围之内。
c.模具的温度:模具的温度对TPU制品内在性能和表观质量影响大。它的高低取决于TPU的结晶性和制品的尺寸等很多原因。模具的温度一般利用恒温的冷却介质如水来控制调节,TPU硬度高,结晶度高,模具的温度亦高。例如Texin,硬度480A,模具的温度20~30℃;硬度591A,模具的温度30~50℃;硬度355D,模具的温度40~65℃。TPU制品模具的温度一般在10~60℃。模具温度低,熔料太早冻结而出现流线,而且不益于球晶的增长,使制品结晶度低,会存在后期结晶过程,从而出现制品的后收缩和性能的改变。
二、压力
注塑过程是压力包含塑化压力(背压)和注射压力。螺杆后退时,其顶部熔料受到的压力即是背压,利用溢流阀来调节。增加背压会提升熔体的温度,减低塑化速度,使熔体的温度均匀,色料混合均匀,并排出熔体气体,但是会延长成型周期。TPU的背压通常在0.3~4MPa。
注射压力是螺杆顶部对TPU所施的压力,其作用是解决TPU从料筒流向型腔的流动阻力,给熔料充模的速率,并且对熔料压实。TPU流动阻力和充模速率与熔料粘度密切相关,而熔料粘度又与TPU硬度和熔料的温度直接相关,即熔料粘度不但取决于温度与压力,还取决于TPU硬度和形变速率。剪切速率越高粘度越低;剪切速率不变,TPU硬度越高粘度越高。在剪切速率不变的条件下,粘度随温度增加而下降,但在高剪切速率下,粘度受温度的影响不像低剪切速率那样大。TPU的注射压力通常为20~110MPa。保压压力大约为注射压力的一半,背压应在1.4MPa以下,以使TPU塑化均匀。
三、时间
完成整个注射过程所需的时间称作成型周期。成型周期包含充模时间、保压时间、冷却时间和其他时间(开模、脱模、闭模等),直接关系劳动效率和设备利用率。TPU的成型周期一般取决于硬度、制件厚度和构型,TPU硬度高周期短,塑件厚周期长,塑件构型复杂周期长,成型周期还和模具温度相关。TPU成型周期通常在20~60s间。
四、注射速度
注射速度主要取决于TPU制品的构型。端面厚的制品需用较低的注射速度,端面薄则注射速度较快。
五、螺杆转速
加工TPU制品一般需要低剪切速率,因此以较低的螺杆转速最合适。TPU的螺杆转速通常为20~80r/min,则选择20~40r/min。
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