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TPE注塑工艺设定要考虑的13个因素

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TPE材料注塑容易出现的问题以及解决方法!

TPE注塑工艺是指对tpe材料进行加工,从而合成聚合物。TPE注塑产品的质量、外观受到很多因素的影响,在其生产过程中要严格控制生产工艺,保障每一个环节都不会出现失误,尤其在温度上的控制要格外注意。本文就来介绍一下TPE材料注塑容易出现的问题以及解决方法。

一、发粘现象

与树脂相比,软质TPE注塑产品表面更容易产生发粘的现象。这时可以采取降低成型温度、低剪切化,用氮气净化成型机液压缸体内部等方法来解决产品表面出现发粘的现象。另外,在成型机暂停时,胶料长时间 以熔融状态置留在成型机的模腔内,有时也会因热老化而发粘。另外,在高温下使用的制品很容易出现发粘的现象。因此,要合理选择稳定剂、软化剂种类的选择和用量。

二、老化

TPE注塑产品也容易出现老化,通常可以通过配合耐热、耐候性等稳定剂,通过添加紫外线吸收剂、光稳定剂的方法,在一定程度上可以抑制老化现象的产生。有时,未填充至端部及未充满模腔的部分出现像烧焦那样的老化现象。可以通过改善排气方式来解决。

三、凹孔、色泽不一

TPE注塑成型品中会经常出现凹孔现象。对这样的制品来说, 应采用在其周围设有注胶口或流胶道那样的模型设计。针对出现成型品色泽不均一的现象,需要提高螺杆反压,强化填料时混炼。

四、溢边

有时候树脂从模腔溢出会造成毛边现象。在这时,应先降低填充量、降低保压和缩短保压时间,并且要注重修理。

五、脱模性差

脱模性差指成型品从模具中难以取出或在取出过程中完全变形。具有粘着性的材料极 易引起这一问题,但采用在材料中添加脱模剂或成型前在模具上涂敷脱模剂的方法可以得到改善。成型品冷却不足(固化不足)也容易出现这样的问题,因此对成型品进行充分地冷却是非常必要的。另外,模具设计不合理也会成为难以脱模的原因,特别是在注胶口、进胶道等易于粘模的部位,加大注胶口的拔出角度、加宽进胶道都是非常有效的。

六、流动痕迹

在成型品表面出现光泽不同的条纹现象。一般来讲,在树脂的注射成型中有:

(1)间隔窄的记录条纹状;

(2)在成型品表面上下出现同位相的比较宽的间隔条纹状;

(3)在成型品表面上下出现异位相的比较窄的间隔条纹状三种类型。

解决方法:可以通过这些方法来解决,如添加纯单体树脂、提高注射速度、模具温度、加大注胶口、提高树脂温度和注射速率、提高成型温度、模具温度或降低注射速度等。通过提高注射速度和模具温度都是有效的。

七、色泽不均一

在采用TPE颗粒和干混料为颜料的母体混合物进行着色时,很容易出现成 型品色泽不均一的现象。作为对策,提高螺杆反压,强化填料时混炼都是有效的。

八、白化现象

指稳定剂等配合剂迁移至成型品表面,其表面像喷上粉一样呈现出一种白色现象。TPE在一般的环境下使用时很少会出现白化的问题,但在高温、潮湿、户外长期使用的场合,为提高耐久性在配合上追加耐热稳定剂、耐侯稳定剂是十分必要的。特别是高温下,因其极易引起迁移,所以稳定剂的选择也是相当重要的。

九、 收缩

热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成型收缩的因素如下:

塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。

  

模具设计时根据各种塑料的收缩范围,塑件壁厚、形状,进料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般宜用如下方法设计模具:

①对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。

②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。

③要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时必须在脱模后24小时以后)。

④按实际收缩情况修正模具。

⑤再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。

十、流动

热塑性塑料流动性大小,一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米得螺旋线流动长度、表现粘度及流动比(流程长度/塑件壁厚)等一系列指数进行分析。分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小,流动比大的则流动性就好,对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。按模具设计要求大致可将常用塑料的流动性分为三类:

①流动性好 PA、PE、PS、PP、CA、聚(4)甲基戍烯;

②流动性中等 聚苯乙烯系列树脂(如ABS、AS)、PMMA、POM、聚苯醚;

③流动性差 PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

2.2各种塑料的流动性也因各成型因素而变,主要影响的因素有如下几点:

 

十一、结晶性

热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型(又称无定形)塑料两大类。

所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时,分子由独立移动,完全处于无次序状态,变成分子停止自由运动,按略微固定的位置,并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。

作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般结晶性料为不透明或半透明(如POM等),无定形料为透明(如PMMA等)。但也有例外情况,如聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性,ABS为无定形料但却并不透明。

在模具设计及选择注塑机时应注意对结晶型塑料有下列要求及注意事项:

①料温上升到成型温度所需的热量多,要用塑化能力大的设备。

②冷却回化时放出热量大,要充分冷却。

③熔融态与固态的比重差大,成型收缩大,易发生缩孔、气孔。

④冷却快,结晶度低,收缩小,透明度高。结晶度与塑件壁厚有关,壁厚则冷却慢,结晶度高,收缩大,物性好。所以结晶性料应按要求必须控制模温。

⑤各向异性显着,内应力大。脱模后未结晶化的分子有继续结晶化倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形、翘曲。

⑥结晶化温度范围窄,易发生未熔料末注入模具或堵**料口。

十二、应力开裂及熔体破裂

有的塑料对应力敏感,成型时易产生内应力并质脆易裂,塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。为此,除了在原料内加入添加剂提高开抗裂性外,对原料应注意干燥,合理的选择成型条件,以减少内应力和增加抗裂性。并应选择合理的塑件形状,不宜设置嵌件等措施来尽量减少应力集中。模具设计时应增大脱模斜度,选用合理的进料口及顶出机构,成型时应适当的调节料温、模温、注塑压力及冷却时间,尽量避免塑件过于冷脆时脱模,成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性,消除内应力并禁止与溶剂接触。

当一定融熔体流动速率的聚合物熔体,在恒温下通过喷嘴孔时其流速超过某值后,熔体表面发生明显横向裂纹称为熔体破裂,有损塑件外观及物性。故在选用熔体流动速率高的聚合物等,应增大喷嘴、浇道、进料口截面,减少注塑速度,提高料温。 

十三、吸湿

塑料中因有各种添加剂,使其对水分有不同的亲疏程度,所以塑料大致可分为吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种,料中含水量必须控制在允许范围内,不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用,使树脂起泡、流动性下降、外观及力学性能不良。所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热,在使用时防止再吸湿。

就TPE,TPR弹性体而言,以上七个因素,结晶性、热敏性水解性以及吸湿性不是那么明显。其余因素如收缩率、流动性、应力开裂以及冷却速度等都是TPE,TPR材料模具设计及生产加工时需要重点考虑到的因素。对于初接触TPE,TPR材料的人员而言,需要向你的材料供应商咨询相关信息。

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