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模具设计培训-模塑条件

发表时间: 2022-03-10 16:26:25

作者: 济南数控模具科技研究所

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        TPU最重要的成型条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力和时间。这些参数将影响TPU零件的外观和性能。良好的加工条件应能获得均匀的白色至米色零件。

(1) TPU工艺中需要控制的温度包括筒体温度、喷嘴温度和模具温度。前两个温度主要影响TPU的塑化和流动,后一个温度影响TPU的流动和冷却。模具设计培训

a、 桶温度桶温度的选择与TPU的硬度有关。高硬度TPU的熔化温度高,筒体末端的***温度也高。加工TPU的桶体温度范围为177~232℃。料筒的温度分布一般从料斗的一侧(后端)到喷嘴(前端)逐渐升高,以使TPU温度平稳上升,达到均匀塑化的目的。

b、 喷嘴温度喷嘴温度通常略低于筒体的***温度,以防止直通式喷嘴中的熔融材料可能流涎。如果使用自锁喷嘴消除流涎,喷嘴温度也可以控制在桶的***温度范围内。

c、 模具温度模具温度对TPU产品的内部性能和外观质量有很大影响。其含量取决于许多因素,如TPU的结晶度和产品的大小。模具温度通常由恒温冷却介质(如水)控制。TPU具有高硬度、高结晶度和高模具温度。例如Texin,硬度480A,模具温度20~30℃;硬度591A,模具温度30~50℃;硬度355d,模具温度40~65℃。TPU产品的模具温度一般为10~60℃。模具温度低,熔体过早冻结,产生流线型,不利于球晶生长,导致产品结晶度低,后期会发生结晶过程,导致产品后收缩和性能变化。模具设计培训

b、 压力注射成型过程包括塑化压力(背压)和注射压力。当螺杆后退时,顶部熔融材料上的压力为背压,由溢流阀调节。增加背压会增加熔体温度,降低塑化速度,使熔体温度均匀,颜料混合均匀,熔体气体排出,但会延长成型周期。TPU的背压通常为0。3~4MPa

注射压力是螺杆顶部对TPU所施的压力,它的作用是克服TPU从料筒流向型腔的流动阻力,给熔料充模的速率,并对熔料压实。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硬度和熔料温度直接相关,即熔料粘度不仅决定于温度和压力,还决定于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硬度越高粘度越大。

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的注射压力一般为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。

c.时间

完成一次注射过程所需的时间称为成型周期。成型周期包括充模时间、保压时间、冷却时间和其他时间(开模、脱模、闭模等),直接影响劳动生产率和设备利用率。TPU的成型周期通常决定于硬度、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,成型周期还与模具温度有关。TPU成型周期一般在20~60s之间。

d.注射速度

注射速度主要决定于TPU制品的构型。端面厚的制品需要较低的注射速度,端面薄则注射速度较快。

e.螺杆转速

加工TPU制品通常需要低剪切速率,因而以较低的螺杆转速为宜。TPU的螺杆转速一般为20~80r/min,则优选20~40r/min。

(4)停机处理

由于TPU高温下延长时间可能发生降解,故在关机后,应该用PS、PE、丙烯酸酯类塑料或ABS清洗;停机超过1小时,应该关闭加热。

(5)制品后处理

TPU由于在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速率不同,常会产生不均匀的结晶、取向和收缩,因此致使制品存在内应力,这在厚壁制品或带有金属嵌件的制品中更为突出。存在内应力的制品在贮存和使用中常会发生力学性能下降,表面有银纹甚至变形开裂。生产中解决这些问题的方法是对制品进行退火处理。退火温度视TPU制品的硬度而定,硬度高的制品退火温度亦较高,硬度低温度亦低;温度过高可能使制品发生翘曲或变形,过低达不到消除内应力的目的。TPU的退火宜用低温长时间,硬度较低的制品室温放置数周即可达到***性能。硬度在邵尔A85以下退火80℃×20h,A85以上者100℃×20h即可。退火可在热风烘箱中进行,注意放置位置不要局部过热而使制品变形。模具设计培训

退火不仅可以消除内应力,还可提高力学性能。由于TPU是两相形态,TPU热加工期间发生相的混合,在迅速冷却时,由于TPU粘度高,相分离很慢,必须有足够的时间使其分离,形成微区,从而获得***性能。

(6)镶嵌注塑

为了满足装配和使用强度的需要,TPU制件内需嵌入金属嵌件。金属嵌件先放入模具内的预定位置,然后注射成一个整体的制品。有嵌件的TPU制品由于金属嵌件与TPU热性能和收缩率差别较大,导致嵌件与TPU粘接不牢。解决的办法是对金属嵌件进行预热处理,因为预热后嵌件减少了熔料的温度差,从而在注射过程中可使嵌件周围的熔料冷却较慢,收缩比较均匀,发生一定的热料补缩作用,防止嵌件周围产生过大的内应力。TPU镶嵌成型比较容易,嵌物形状不受限制,只要在嵌件脱脂后,将其在200~230℃加热处理1。5~2min,剥离强度可达6~9kg/25mm。欲获得更牢的粘接,可在嵌件上涂粘合剂,然后于120℃加热,再行注射。此外,应该注意所用的TPU不能含润滑剂。

(7)回收料的再利用

在TPU加工过程中,主流道、分流道、不合格的制品等废料,可以回收再利用。从实验结果看,100%回收料不掺合新料,力学性能下降也不太严重,完全可以利用,但为保持物理力学性能和注射条件在***水平,推荐回收料比例在25%~30%为好。应该注意的是回收料与新料的品种规格***相同,已污染的或已退火的回收料避免使用,回收料不要贮存太久,***马上造粒,干燥使用。回收料的熔融粘度一般要下降,成型条件要进行调整。

      济南数控模具科技研究所成立于2006年,自成立以来培养了大量的人才,有着良好的口碑,我们实施1对1教学,小班化授课方式,我们还拥有3+3+4教学方式(30%工程师课程精讲+30%一对一辅导图纸练习+40%工厂实训操作)包教包会,随到随学。济南数控模具科技研究所致力于数控编程培训,五轴编程培训,数控机床维修培训,模具设计培训,工业机器人培训,机械设计培训,CNC编程培训等,针对中高等学校应、往届毕业生,开展岗前培训,培养高水平、高技能人才。研究所培训中心实行全日制强化培训,因材施教,手把手教学;强调实践技能培训,在学习期间,进行项目实战、现场操作和理论教学相结合,突出岗位技能培训,使培训内容和岗位相吻合。


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