Формальная техника

ТПУ литье пластмасс под давлением

• 2021-08-13

ТПУ (Термопластичный полиуретан) пластиклитье под давлениемпроцесс имеет множество методов, в том числепресс-форма для литья под давлениемлитье, выдувное формование, компрессионное формование, экструзионное формование и т. д., среди которых наиболее часто используется литьевое формование. используйте процесс литья под давлением, чтобы отлить ТПУ в необходимыеФормирование TPUчастей, которые разделены на три этапа: предварительная пластификация, впрыскивание и выталкивание. Инъекционная машина делится на плунжерную и винтовую. Рекомендуется использовать литьевую машину шнекового типа, поскольку она обеспечивает равномерную скорость, пластификацию и плавление.

1. Конструкция литьевой машины

Ствол литьевой машины футерованмедно-алюминиевый сплав, а винт хромирован для предотвращения износа. Соотношение длины и диаметра винта L/D = 16 ~ 20 лучше, не менее 15; степень сжатия составляет 2,5/1 ~ 3,0/1. Длина секции подачи – 0,5 л, секции сжатия – 0,3 л, секции дозирования – 0,2 л. Стопорное кольцо должно быть установлено в верхней части винта, чтобы предотвратить обратный поток и поддерживать максимальное давление.

ТПУ следует обрабатывать с помощью самопоточного сопла, выходное отверстие представляет собой перевернутый конус, диаметр сопла более 4 мм, менее 0,68 мм от входного отверстия воротника основного канала, а сопло должно быть оснащено управляемым нагревательным ремнем для предотвращения затвердевание материала.

С экономической точки зрения объем закачки должен составлять 40% – 80% от количественного объема. Скорость шнека 20-50 об/мин.

2. Конструкция пресс-формы

При проектировании пресс-формы следует обратить внимание на следующие моменты:

(1) усадка формованных деталей из ТПУ

На усадку влияют твердость сырья, толщина, форма, температура формования, температура формы и другие условия формования. Обычно диапазон усадки составляет 0,005-0,020 см/см. Например, прямоугольный образец размером 100×10×2 мм дает усадку в направлении длины литника и направлении потока, а твердость 75А в 2-3 раза больше, чем у 60d. Влияние твердости и толщины ТПУ на усадку показано на рисунке 1. Видно, что когда твердость ТПУ находится в диапазоне от 78а до 90а, усадка уменьшается с увеличением толщины; когда твердость находится в пределах от 95А до 74d, усадка немного увеличивается с увеличением толщины.

(2) Желоб и колодец с холодным пазом

Главный желоб — это участок желоба, соединяющий сопло инжектора с шунтирующим каналом или полостью в форме. Диаметр следует расширить внутрь, на угол более 2О, чтобы облегчить удаление зарослей проточного канала. Шунтирующий канал — это канал, соединяющий основной канал и каждую полость в многопазовой форме, причем его расположение на форме должно быть симметричным и равноудаленным. Канал потока может быть круглым, полукруглым и прямоугольным, диаметром 6-9 мм. Поверхность бегуна должна быть отполирована, как и полость, чтобы уменьшить сопротивление потоку и обеспечить более высокую скорость наполнения.

Холодный колодец — это пустое место (дополнительный удлиненный желоб) на конце основного желоба, которое используется для улавливания холодного материала, образующегося между двумя впрысками на конце сопла, чтобы предотвратить попадание отводного желоба или затвора. блокировка холодным материалом. Когда холодный материал смешивается с полостью формы, в изделии легко возникает внутреннее напряжение. Диаметр отверстия для холодного материала 8-10 мм, длина около 6 мм.

(3) ворота и вентиляционное отверстие

Затвор представляет собой бегун, соединяющий основной проточный канал или шунтирующий канал и полость. Площадь его поперечного сечения обычно меньше, чем канал желоба, который является наименьшей частью системы желобов, и его длина должна быть небольшой. Форма ворот прямоугольная или круглая, а размер увеличивается с толщиной изделия. Толщина изделия менее 4мм, диаметр 1мм; толщина ворот 4-8мм, диаметр 1,4мм; толщина ворот более 8мм, диаметр 2,0-2,7мм. Положение литника обычно выбирается в самой толстой части продукта, что не влияет на внешний вид и использование, и находится под прямым углом к ​​форме, чтобы предотвратить усадку и избежать спирального рисунка.

Выпускная или вентиляционная щель представляет собой своего рода отверстие для выпуска воздуха щелевого типа, открытое в форме, которое используется для предотвращения попадания расплавленного материала в форму, попадания газа и для выпуска газа из полости формы. В противном случае в продуктах будут отверстия для воздуха, плохое плавление, недостаточное наполнение или воздушная ловушка, и даже продукты сгорят из-за высоких температур, вызванных сжатием воздуха, что приведет к внутреннему напряжению продуктов. Выпускное отверстие может быть установлено в конце потока расплава в полости формы или на линии разъема.Пластиковая форма, представляющий собой отверстие для заливки глубиной 0,15 мм и шириной 6 мм.

Необходимо как можно более равномерно контролировать температуру формы, чтобы избежать деформации и скручивания деталей. Ниже приведены некоторые изделия из ТПУ, изготовленные нами ранее для литья пластмасс под давлением. Если у вас есть какие-либо требования к формованным изделиям из ТПУ или ТПЭ, свяжитесь с нами.

3 Условия формования

Наиболее важное условие формованияТПУ (Термопластичный полиуретан)температура, давление и время влияют на протекание и охлаждение пластификации. Эти параметры будут влиять на внешний вид и производительность деталей ТПУ. Хорошие условия обработки позволяют получить даже детали от белого до бежевого цвета.

(1) Температура

Температура, которую необходимо контролировать в процессе формования ТПУ, включает температуру цилиндра, температуру сопла и температуру формы. Первые две температуры в основном влияют на пластификацию и текучесть ТПУ, а вторая влияет на текучесть и охлаждение формовочной детали ТПУ.

• Температура ствола– Выбор температуры ствола связан с твердостью материала ТПУ. Температура плавления ТПУ с высокой твердостью высока, а также высока самая высокая температура на конце ствола. Диапазон температур ствола, используемого для обработки ТПУ, составляет 177 ~ 232 ℃. Распределение температуры в стволе обычно происходит от одной стороны (заднего конца) бункера к соплу (переднему концу), постепенно увеличиваясь, чтобы температура ТПУ стабильно росла и достигала цели равномерной пластификации.

• Температура сопла– температура сопла обычно немного ниже максимальной температуры ствола, чтобы предотвратить возможное выделение расплавленного материала в прямоточное сопло. Если для предотвращения слюноотделения используется самоблокирующееся сопло, температуру сопла также можно контролировать в пределах максимального температурного диапазона ствола.

• Температура формы– Температура пресс-формы оказывает большое влияние на внутренние характеристики и внешнее качество изделий из ТПУ. Это зависит от кристалличности ТПУ и размеров изделий. Температура пресс-формы обычно контролируется с помощью охлаждающей среды постоянной температуры, такой как вода. ТПУ обладает высокой твердостью, высокой кристалличностью и высокой температурой формы. Например, Тексин, твердость 480А, температура формы 20-30℃; твердость 591А, температура формы 30-50 ℃; твердость 355d, температура формы 40-65 ℃. Температура пресс-формы изделий из ТПУ обычно составляет 10-60 ℃. Температура формы низкая, плавящийся материал замерзает слишком рано и образуется обтекаемая линия, которая не способствует росту сферолитов, в результате чего кристаллизация продуктов низкая, и произойдет поздний процесс кристаллизации, что приведет к последующей усадке и изменению производительности. продуктов.

• Давление –Процесс впрыска представляет собой давление, включающее давление пластификации (противодавление) и давление впрыска. При отходе шнека давление на верх расплава является противодавлением, которое регулируется перепускным клапаном. Увеличение противодавления повысит температуру расплава, снизит скорость пластификации, сделает температуру расплава однородной и цветовую смесь, а также выпустит расплавленный газ, но продлит цикл формования. Противодавление ТПУ обычно составляет 0,3 ~ 4 МПа. Давление впрыска — это давление, оказываемое на ТПУ верхней частью винта. Его функция заключается в преодолении сопротивления течению ТПУ из цилиндра в полость, заполнении формы расплавленным материалом и уплотнении расплавленного материала. Сопротивление текучести и скорость наполнения ТПУ тесно связаны с вязкостью расплава, тогда как вязкость расплава напрямую связана с твердостью ТПУ и температурой расплава, то есть вязкость расплава определяется не только температурой и давлением, но и твердостью ТПУ. и скорость деформации. Чем выше скорость сдвига, тем ниже вязкость; чем выше твердость ТПУ, тем выше вязкость. Зависимость между вязкостью и скоростью сдвига смол различной твердости (240 ℃). При одной и той же скорости сдвига вязкость снижается с повышением температуры, но при высокой скорости сдвига на вязкость температура влияет не так сильно, как при низкой скорости сдвига. Давление впрыска ТПУ обычно составляет 20 ~ 110 МПа. Давление удержания составляет примерно половину давления впрыска, а противодавление должно быть 1. Ниже 4 МПа, чтобы ТПУ пластифицировался равномерно.

• Время цикла– Время цикла, необходимое для завершения процесса впрыска, называется временем цикла формования. Время цикла включает в себя время наполнения, время выдержки, время охлаждения и другие времена (открытие, распаковка, закрытие и т.д.), которые напрямую влияют на производительность труда и коэффициент использования оборудования. Цикл формования ТПУ обычно определяется твердостью, толщиной и конфигурацией. Цикл высокой твердости ТПУ короткий, цикл толстой пластиковой детали длинный, сложный цикл конфигурации пластиковой детали длинный, а цикл формования также связан с температурой формы. Цикл формования ТПУ обычно составляет 20-60 секунд.

• Скорость впрыска– Скорость впрыска в основном зависит от комплектации изделий ТПУ. Для продуктов с толстым торцом требуется более низкая скорость впрыска, а для продуктов с тонким торцом требуется более высокая скорость впрыска.

• Скорость винта– Обработка формованных изделий из ТПУ обычно требует низкой скорости сдвига, поэтому целесообразно использовать более низкую скорость шнека. Скорость винта ТПУ обычно составляет 20-80 об/мин, поэтому предпочтительно составлять 20-40 об/мин.

(4) Лечение отключения

КакТПУ (Термопластичный полиуретан)может со временем разрушаться под воздействием высокой температуры, для очистки после выключения следует использовать полистирол, полиэтилен, акрилатный пластик или АБС; если отключение длится более 1 часа, нагрев следует отключить.

(5) Последующая обработка продуктов

Из-за неравномерной пластификации ТПУ в цилиндре или разной скорости охлаждения в полости матрицы он часто приводит к неравномерной кристаллизации, ориентации и сжатию, что приводит к существованию внутренних напряжений в изделиях, которые более выражены в толстостенных изделиях. изделия или изделия с металлическими вставками. Механические свойства изделий при внутренних напряжениях зачастую снижаются, а поверхность изделий покрывается трещинами или даже деформируется и трескается. Способ решения этих проблем на производстве – отжиг изделий. Температура отжига зависит от твердости изделий ТПУ. Изделия с высокой твердостью имеют более высокие температуры отжига и более низкие температуры твердости. Слишком высокие температуры могут вызвать коробление или деформацию изделий, а слишком низкие не могут устранить внутренние напряжения. ТПУ следует отжигать при низкой температуре в течение длительного времени, а изделия с более низкой твердостью можно поместить при комнатной температуре на несколько недель для достижения наилучших характеристик. Твердость может быть отожжена при температуре 80 ℃ × 20 часов под шором A85 и при температуре 100 ℃ × 20 часов выше A85. Отжиг можно проводить в воздушной печи, обратите внимание на положение, чтобы не локально перегреть и не деформировать изделия.

Отжиг позволяет не только устранить внутренние напряжения, но и улучшить механические свойства. Поскольку ТПУ представляет собой двухфазную форму, во время горячей обработки ТПУ происходит смешение фаз. КогдаTPU Формирование продукциибыстро охлаждается, из-за его высокой вязкости и медленного разделения фаз у него должно быть достаточно времени для разделения и образования микрообластей, чтобы получить наилучшие характеристики.

(6) Инкрустированное литье под давлением

Чтобы удовлетворить потребности в сборке и обслуживании,Формирование TPUнеобходимо закрепить металлическими вставками. Металлическую вставку сначала помещают в заданное положение в форме, а затем впрыскивают в целое изделие. Из-за большой разницы в термических свойствах и усадке между металлической вставкой и ТПУ изделия из ТПУ со вставкой не имеют прочного соединения. Решение состоит в том, чтобы предварительно нагреть металлическую вставку, поскольку после предварительного нагрева разность температур расплава уменьшается, так что расплав вокруг вставки может медленно охлаждаться, а усадка становится относительно равномерной во время процесса впрыска, а также эффект подачи определенного количества горячего материала. может произойти, чтобы предотвратить чрезмерное внутреннее напряжение вокруг пластины. ТПУ легко вставляется, а форма вставки не ограничена. Только после того, как вкладка обезжирена, ее нагревают при температуре 200-230℃ в течение 1. Прочность на отслаивание может достигать 6-9кг/25мм за 5-2мин. Чтобы получить более прочное соединение, вставку можно покрыть клеем, затем нагреть до 120 ℃, а затем инжектировать. Кроме того, следует отметить, что используемый ТПУ не должен содержать смазочных материалов.

(7) Переработка переработанных материалов

В процессе переработки ТПУ могут быть переработаны такие отходы, как основной проточный канал, шунтирующий канал и некачественная продукция. Согласно результатам эксперимента, 100% переработанный материал может быть полностью утилизирован без добавления нового материала, при этом механические свойства существенно не ухудшаются. Однако для поддержания физико-механических свойств и условий впрыска на наилучшем уровне рекомендуется, чтобы доля переработанного материала составляла 25–30 %. Следует отметить, что тип и характеристики переработанных материалов и новых материалов должны быть одинаковыми. Загрязненные или отожженные переработанные материалы не должны использоваться. Переработанные материалы не следует хранить слишком долго. Лучше сразу гранулировать и высушить. Как правило, вязкость расплава переработанных материалов следует снизить и отрегулировать условия формования.

ЯРЛЫК: