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成型加工---加工參數 鑄模條件 表4提供典型的射出成型條件。這些條件是基於研究往復式螺桿射出成型機一般的螺桿10 oz（280g）的射出能力，與175噸的鎖模力容量。測試板厚範圍從0.065~0.0125英吋（1.6~3.0公釐） 熔融溫度 熔融溫度是最終產品物理性質的臨界因子，第二是樹脂含水量。熔融溫度是決定於許多變數，例如機械容量，射出尺寸比率，螺桿的設計，模具和塑件的設計，及成形所需時間（週期）。一般而言，溫度控制應該適用於確定材料經過漸進的熔融程序、冷卻器後區溫度與加熱器前區的溫度。這也是最小的粒料黏住螺桿。 相反的溫度偶而會用於補償不適當的螺桿設計，減低機械所需之電流或力矩，補償機械短的壓縮比。由於塑膠螺桿會導致摩擦熱，材料溫度可以高於設定溫度10~200 F (6 ~10℃)。實際溫度設定應該以得到所需的熔融溫度為目標。產品數據表提供TPU的建議熔融溫度。建議熔融溫度範圍從340~4550 F (171℃ ~235℃) 。任何溫度變化應該在增加100 F (6℃)範圍內。噴嘴與前區溫度設定不要超過熔融溫度100 F(6℃) 。根據此結果，如果你降低熔融溫度，你也可以增加射出壓力。然而，如果你增加熔融溫度，你應該降低壓力或填充速率以防止毛邊。在操作的剛開始清潔（空氣注射）證明熔融溫度及/或出現融溶態可幫助你決定適當的溫度及材料乾燥。高熔融溫度降低材料的黏度，使它易於流動。熔融溫度必需高於建議的範圍，當加工管薄壁的部份，填充困難的部份，進澆口非常小的部份及流動長度較長的部份。過度的熔融溫度可能會造成熱裂解及性能損失。 低熔融溫度降低熱裂解的風險及縮短冷卻的時間。然而，過低的熔融溫度可能導致高殘留應力於模型內。 成型溫度 根據一般的規定，成型溫度應該維持在800 F ~1400 F (27℃ ~60℃)。較高的成型溫度可能加速熔融流動，改善塑件品質，從模具的表面完成和脫模。較低的溫度可以縮短成型所需時間。熔融設定之前，加熱模具可以讓應力釋放出來，可減少塑件扭曲失真。熱的模具可以使材料在近似相同速率貫穿模具冷卻。成型溫度依特殊的模型設計、鑄模操作及TPU的使用。注意：當冷卻在較低的速率，polyether-type PU材料傾向釋放佳，安裝快速。薄壁的部份(低於1/8 inch [3mm] )將需要較高的溫度；厚壁的部份將需要較低的成型溫度。 表4-TPU的射出成型條件 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Injection Pressure, psi(Bar) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | （relatively slow to avoid flashing, burns, etc.） | | | | | | | | |
Note: U.S. units refer to line pressure and metric units refer to pressure on the cross-sectional area of the screw. 射出壓力 TPU加工最適的射出壓力，從8000至15000psi(30至100Bar)；見操作手冊的第17頁表4。要容易脫模，適當的射出壓力、足夠的packing與最小的定向效應製造良好的裝填。然而，精密的射出壓力應該被決定於應用的需求。高壓高溫需要高表面-體積比填入模具內，低壓低溫則需要低表面-體積比。低射出壓力較佳，因為熱塑性聚氨酯合成橡膠在高射出壓力容易產生毛邊。 以射出成型來說，足夠高的起始射出壓力填入模具，儘可能迅速而不溢料，你可以得到最佳的結果。TPU壓縮成型，較高的壓力可減少模型收縮。 如果射出壓力太高，可能發生overpacking黏住模型。維持壓力直到進澆口被密封為止，通常60~75﹪的射出向前週期。小的緩衝墊，大約1/4inch(6mm)應該被使用，確保塑件重量一致。 射出速率 精確的填充速率依主要的塑件表面-體積比，塑件的體積比和進澆口尺寸。高表面-體積比（薄的截面積）及小的進澆口需要快的射出速率，然而低表面-體積比（厚的截面積）及大的進澆口允許較慢的射出速率。最佳的生產塑件速率包含最小built-in應力，當維持良好的進澆口與進澆口填充順序。 檢查模具兩片偏光膜之間的部份，有助於決定molded-in應力加工條件。在大部份的例子中，TPU的模具填充速率是相當緩慢，以防止毛邊、過度的shear heat及jetting，上述所有都可能造成turbulence與生產粗糙的表面。 背壓 背壓是一個重要的變數，因為它可以調整電阻，當螺桿捏製下一個射出材料。背壓是被用來控制調整流出水柱的壓力。背壓，與螺桿速度，幫助可塑性加工進行微調得到一致熔融溫度。 通常，大部份的 TPU成型需要一點點背壓或不需要背壓。然而，在顏色濃度或其他添加物需要添加混合，或機械的塑造速率的例子中，不適當的射出尺寸或成形所需時間（週期），像200 psi (13 Bar)這麼高的背壓是被使用的。 背壓調整應小幅的增加，以避免過熱build-up或低螺桿轉回。高背壓也會關閉噴嘴，影響豎澆口脫模，是不被使用。當背壓改善可塑性，太多會造成流入噴嘴及豎澆口區，使頂出困難。減少背壓或使螺桿在週期中較晚回位，這兩者都可以補救。 成形所需時間（週期） TPU成形所需時間（週期）範圍，依其結構及表面、聚合物硬度、加工過程及成形溫度，從薄壁（小於1/8英吋[3公釐）20秒至厚壁（大於3/4英吋[19公釐）3分鐘。通常，柔軟的TPU需要較長的成形所需時間：總成形所需時間30至45秒，厚度小於1/8英吋（3公釐）是塑件較佳的起始點；厚度1/4英吋（6公釐）以上需要90秒；厚度1/2英吋（12公釐）以上需要3分鐘。 螺桿速度 建議TPU使用50~75rpm的螺桿速度。在最小成形所需時間，螺桿速度不是關鍵的變數。成形所需時間（週期）是指從進澆口到密封的黏膠至冷卻，到整個射出成形總共所需時間。當使用少量添加劑，較高的螺桿速度，延著背壓，可得到均質熔融。然而，螺桿速度高於90rpm可能造成過度剪力，造成成品的塑件氣泡及空洞。 成型收縮、縮水率 成型收縮有許多變數，例如塑件幾何學，塑件厚度，成型/橫澆道/進澆口幾何學及加工條件，包括熔融溫度，成型溫度，穴壓，hold pressure 及 hold time。一般而言，當厚度增加，收縮增加（見表5）。 表5-TPU成形的收縮值 Part Thickness, inch (mm) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
離型劑（脫模劑）及塑件頂出因為TPU天生脫模佳，不是非常需要使用離型劑。然而，矽樹脂-鹼基離型劑可能用於不需要油漆或印刷的塑件。碳氟化合物離型劑脫模時會留下殘渣。如果塑件需要油漆或post-decorated，建議使用lecithin-based或ester-based材料。 避免硬脂酸鹽類，因為他會降低polyester-based urethanes。TPU不需要使用大量的離型劑，因為TPU天生容易脫模。參考手冊第13頁成形設計單元，提供更多資訊。 如果聚合物在模具深處發生over-packed，可能會產生干擾。柔軟的TPU應使用脫料板或可收縮的 cores。如果不能使用脫料板，可使用大的頂出針。 機械關機/開機 TPU有良好的熔融穩定性，因此當機器關機時，TPU不需要與其他材料再次清洗機器。溫度控制器在結束操作時應該迅速關閉，且air shots 應該繼續開著，直到沒有材料從噴嘴流出為止。稍後機器應關閉，活塞在向前的位置。 其後的開機，有任何TPU從料筒跑出來都應丟棄且不再使用。當機器冷卻後，再次加熱，從料筒跑出來的TPU會發生裂解及物理性質降低。 如果必要的話，TPU可與聚乙稀純化合物或聚苯乙烯一起清洗機器。移動螺桿徹底的清潔、徹底的清潔螺桿與料筒機器或使用鹽浴或高溫流沙浴處理。清潔機器操作過程中所產生的任何氣體，應將它排出。 崁進、插入 TPU成型已經成功地崁進金屬與非金屬兩者之間。非金屬黏著崁進與相容金屬是特別牢的，例如CALIBRE＊聚碳酸酯樹脂或ISOPLAST＊工程熱塑性聚氨酯樹脂，都是使用崁進。TPU與金屬的崁進應該使用undercuts or scoring產生機械的連結。如果需要化學鍵，金屬崁進應該grit-blasted, degreased and double-primed適當的黏著劑來得到最佳的鍵結結果。 崁進成型的程序： 1.磨掉金屬表面的噴沙，使表面不粗糙。 2.溶劑去污或清潔劑洗滌，清除任何殘留的油污等等，因為會妨礙黏著。 3.崁進加熱溫度大約是2700 F (132℃)，因此大約是2500 F (121℃)將它置於模具中。 4.射出TPU，使用足夠速度、材料及及提供良好的崁進濕度成型。 5.調整機器條件如下： a. stage射出。 b.成型週期內維持一定壓力。 使用特殊地膠黏劑設計，經由射出成型，可能得到PU與金屬高鍵結強度。一般的崁進成型程序和膠黏劑入門列出如下。詢問黏著劑的供應商，依他們建議的方式，進行TPU崁進成型。 1.步驟1及2同之前所提供的崁進成型描述。 2.運用浸泡、刷或噴霧的方式， 將表面塗一層薄薄的膠黏劑。 3.膠黏劑置於空氣乾燥30分鐘或更久，以移除過量的溶劑。 4.塗第二次薄層並確定完全覆蓋。 5.繼續步驟3，4，5，如先前提供的崁進成形描述。 在單一的shift中，不要注入超過能操作的塑件。崁進預熱溫度不要長於所需的2500 F至 2700 F (132℃ 至 157℃)。建議膠黏劑的部份，向Dow塑膠科技服務和發展代理諮詢。 *Dow化學公司的商標。 射出成型的故障排除指南 表6列出TPU成形時可能遭遇的問題與缺點。這些列出的項目也是其他熱塑性塑膠射出成型時可能遭遇的問題。然而，TPU成形時可能遭遇的問題較詳細的列在表上。 表6-TPU射出成型的故障排除指南 Potential Problems / Part Defects問題 | | 1. Loss of toughness韌性的損失 | Melt temperature too high or too low 熔融溫度太高或太低 High moisture content高濕度常數 | 2. Incomplete fill – “short shot” 射料不足---短射 | High moisture content 高濕度常數 Melt temperature too low熔融溫度太低 Injection pressure too low射出壓力太低 Injection hold time too short射出hold time太短 Feed insufficient進料不足 Venting inadequate排氣孔不適當 Erratic feed進料不穩定 Injection speed too slow射出速度太低 Runners and gates too small流道及進澆口太小 Cavity filling rate uneven模穴填充速率不平均 Nozzle too small噴嘴太小 Nozzle temperature too low噴嘴溫度太低 Mold temperature too low成型溫度太低 Leaky check ring or valve on screw tip螺桿尖端的止逆環或閥容易洩漏 | 3.Splash or “splay” marks斑點或異色 | High moisture content高濕度常數 Melt temperature too high熔融溫度太高 Injection speed too fast-jetting射出速度太快 Material degraded due to long residence time in barrel材料在料筒儲藏時間太長而劣化 Contaminant in material材料受污染 | 4.Blisters or bubbles (white or black skinning) 水泡或氣泡（白色或黑色脫皮） | Venting inadequate排氣孔不適當 High moisture content高濕度常數 Insufficient cold slug well冷料井不足 Injection speed too fast射出速度太快 Melt temperature too high熔融溫度太高 Gate and / or runner too small進澆口和/或流道太小 | 5.Shrinkage or “sink” marks 縮水或下陷 | Injection pressure too low射出壓力太低 Feed insufficient進料不足 Melt temperature too low熔融溫度太低 Injection hold time too short射出hold time太短 Melt temperature too high熔融溫度太高 Gate and / or runner too small進澆口和/或流道太小 | | Cooling cycle too short冷卻時間太短 Melt temperature too high熔融溫度太高 Mold finish too glossy成型結束太光澤 Mold temperature too low or too high成型溫度太低或太高 Ejection design inadequate頂出設計不適當 Mold release required脫模度不夠 Poor mold design(undercuts too large, etc)不足的成型設計（過渡切削太大等等） High moisture content高濕度常數 Injection hold time too long射出hold time太長 Injection pressure too high射出壓力太高 | | Melt temperature too high熔融溫度太高 Injection pressure too high射出壓力太高 Injection speed too high射出速度太高 Vents too liberal排氣孔太多 Insufficient clamp pressure鎖模壓力不足 High moisture content高濕度常數 Mold temperature too high成型溫度太高 Poorly balanced flow pattern | 8.Flashing and short shots (sinks) on same part 同一邊出現毛邊及短射 | High moisture content高濕度常數 Melt temperature too high熔融溫度太高 Insufficient clamp pressure鎖模壓力不足 Injection speed too fast射出速度太快 | 9.”Floppy” parts (loss of resilience) 鬆軟的塑件（彈性的損失） | Melt temperature too high, resulting in degradation 熔融溫度太高，造成劣化 | | Melt temperature too high熔融溫度太高 High moisture content高濕度常數 Back pressure too high背壓太高 Nozzle temperature too high噴嘴溫度太高 |
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窥视卡
发表于 2013-4-18 02:02:49
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发表于 2013-4-18 20:30:25