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TPR/TPE熱塑性彈性體的注塑成型
來源:
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作者:fcxzz8
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發(fā)布時間: 2014-10-20
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TPR的干燥
根據(jù)材料的特性和供料情況，一般在成型前應對材料的外觀和工藝性能進行檢測。供應的粒料往往含有不同程度的水分、熔劑及其它易揮發(fā)的低分子物，特別是具有吸濕傾向的TPR含水量總是超過加工所允許的限度。因此，在加工前必須進行干燥處理，并測定含水量。在高溫下TPR的水分含量要求在5％以下，甚至2％～3％，因此常用真空干燥箱在75℃～90℃干燥2小時。已經(jīng)干燥的材料必須妥善密封保存，以防材料從空氣中再吸濕而喪失干燥效果，為此采用干燥室料斗可連續(xù)地為注塑機提供干燥的熱料，對簡化作業(yè)、保持清潔、提高質量、增加注射速率均為有利。干燥料斗的裝料量一般取注塑機每小時用料量的2.5倍。
TPR染色
以SBC為基礎的TPE在顏色上優(yōu)于大多數(shù)其它TPR材料。所以，它們只需要較少量的色母料就可達到某種特定的顏色效果，而且所產生的顏色比其它TPR更為純凈。一般說來，色母料的粘度應該比TPR的粘度低，這是因為TPR的熔融指數(shù)比色母料高，這將有利于分散過程，使得顏色分布更加均勻。
對于以SBS為基礎的TPE，推薦采用聚苯乙烯類載色劑。
對于以較硬的SEBS為基礎的TPR，推薦采用聚丙烯(PP)載色劑。
對于以較軟的SEBS為基礎的TPR，可采用低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物。對于較軟的品種，不推薦采用PP載色劑，因為復合材料的硬度將受到影響。
對于某些包膠注塑的應用，使用聚乙烯(PE)載色劑可能會對與基體的粘接力產生不利的影響。
注塑前需要清洗料筒
新購進的注塑機初用之前，或者在生產中需要改變產品、更換原料、調換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注塑機機筒進行清洗或拆洗?！?br /> 清洗機筒一般采用加熱機筒清洗法。清洗料一般用塑料原料（或塑料回收料）。對于TPR材料，可用所加工的新料置換出過渡清洗料。
TPR的成型溫度
在加工注塑過程中，溫度的設定是否準確是制品外觀和性能好壞的關鍵。下面是進行TPR加工注塑時溫度設定的一些建議。
進料區(qū)域的溫度應設定得相當?shù)?，以避免進料口堵塞并讓夾帶的空氣逸出。當使用色母料時為了改善混合狀態(tài)，應將過渡區(qū)域的溫度設定在色母料的熔點以上。離注塑噴嘴最近區(qū)域的溫度應該設定得接近于所需的熔體溫度。所以，經(jīng)過測試，通常TPR產品在各個區(qū)域溫度的設定范圍分別是：料筒為160攝氏度到210攝氏度，噴嘴為180攝氏度到230攝氏度。
模具溫度應該設定高與注塑區(qū)的冷凝溫度，這將能避免水分對模具的污染以致制品表面出現(xiàn)的條紋。較高的模具溫度通常會導致較長的循環(huán)周期，但它能改進焊接線和制品的外觀效果,所以，模具溫度的范圍應設計定在30到40之間。
模具的填充、保壓、冷卻
在制品成型填充模具型腔的過程中，如果制品的填充性能不好，就會發(fā)生壓力降低過大、填充時間過長、填充不滿等等情況，從而使制品存在質量問題。為了提高制品在成型時的填充性能，改善成型制品的質量，一般可以從下列幾個方面來考慮：
1）改換科悅另一系列的產品；
2）改變澆口位置；
3）改變注射壓力；
4）改變零件的幾何形狀。
通常將注射壓力的控制分成為一次注射壓力、二次注射壓力（保壓）或三次以上的注射壓力的控制。壓力切換時機是否適當，對于防止模內壓力過高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取決于保壓階段澆口封閉時的熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換到制品冷卻階段的壓力和溫度一致，那么制品的比容就不會發(fā)生改變。在恒定的模塑溫度下，決定制品尺寸的最重要參數(shù)是保壓壓力，影響制品尺寸公差的最重要的變量是保壓壓力和溫度。例如：在充模結束后，保壓壓力立即降低，當表層形成一定厚度時，保壓壓力再上升，這樣可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飛邊。
保壓壓力及速度通常是塑料充填模腔時最高壓力及速度的50％~65％，即保壓壓力比注射壓力大約低0.6~0.8MPa。由于保壓壓力比注射壓力低，在可觀的保壓時間內，油泵的負荷低，固油泵的使用壽命得以延長，同時油泵電機的耗電量也降低了。采用預先調節(jié)好一定的計量，使得在注射行程的終點附近，螺桿端部仍殘留有少量的熔體（緩沖量），根據(jù)模內的填充情況進一步施加注射壓力（二次或三次注射壓力），補充少許熔體。這樣，可以防止制品凹陷或調節(jié)制品的收縮率。
冷卻時間主要取決于熔體溫度、制品的壁厚和冷卻效率。此外，物料的硬度也是一個因素。與很軟的品種比較，較硬的品種在模具內將較快地凝固。如果從兩側進行冷卻，那么每0.100' 壁厚所需的冷卻時間通常將是大約10到15秒。包膠方式的制品將需要較長的冷卻時間，因為它們可以通過較小的表面積而有效地冷卻。每0.100'壁厚所需的冷卻時間將是大約15到25秒。
注塑工藝條件的影響
1 塑料成型不完整
（1）進料調節(jié)不當，缺料或多料。
（2）注射壓力太低，注射時間短，柱塞或螺桿退回太早。
（3）注射速度慢。
（4）料溫過低。
2 溢料（飛邊）
（1）注射壓力過高或注射速度過快。
（2）加料量過大造成飛邊。
（3）機筒、噴嘴溫度太高或模具溫度太高都會使塑料黏度下降，流動性增大，在流暢進模的情況下造成飛邊。
3 銀紋、氣泡和氣孔
（1）料溫太高，造成分解。
（2）注射壓力小，保壓時間短，使熔料與型腔表面不密貼。
（3）注射速度太快，使熔融塑料受大剪切作用而分解，產生分解氣；注射速度太慢，不能及時充滿型腔造成制品表面密度不足產生銀紋。
（4）料量不足、加料緩沖墊過大、料溫太低或模溫太低都會影響熔料的流動和成型壓力，產生氣泡。
（5）螺桿預塑時背壓太低、轉速太高，使螺桿退回太快，空氣容易隨料一起推向機筒前端。
4 燒焦暗紋
（1）機筒、噴嘴溫度太高。
（2）注射壓力或預塑背壓太高。
（3）注射速度太快或注射周期太長。
根據(jù)材料的特性和供料情況，一般在成型前應對材料的外觀和工藝性能進行檢測。供應的粒料往往含有不同程度的水分、熔劑及其它易揮發(fā)的低分子物，特別是具有吸濕傾向的TPR含水量總是超過加工所允許的限度。因此，在加工前必須進行干燥處理，并測定含水量。在高溫下TPR的水分含量要求在5％以下，甚至2％～3％，因此常用真空干燥箱在75℃～90℃干燥2小時。已經(jīng)干燥的材料必須妥善密封保存，以防材料從空氣中再吸濕而喪失干燥效果，為此采用干燥室料斗可連續(xù)地為注塑機提供干燥的熱料，對簡化作業(yè)、保持清潔、提高質量、增加注射速率均為有利。干燥料斗的裝料量一般取注塑機每小時用料量的2.5倍。
TPR染色
以SBC為基礎的TPE在顏色上優(yōu)于大多數(shù)其它TPR材料。所以，它們只需要較少量的色母料就可達到某種特定的顏色效果，而且所產生的顏色比其它TPR更為純凈。一般說來，色母料的粘度應該比TPR的粘度低，這是因為TPR的熔融指數(shù)比色母料高，這將有利于分散過程，使得顏色分布更加均勻。
對于以SBS為基礎的TPE，推薦采用聚苯乙烯類載色劑。
對于以較硬的SEBS為基礎的TPR，推薦采用聚丙烯(PP)載色劑。
對于以較軟的SEBS為基礎的TPR，可采用低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物。對于較軟的品種，不推薦采用PP載色劑，因為復合材料的硬度將受到影響。
對于某些包膠注塑的應用，使用聚乙烯(PE)載色劑可能會對與基體的粘接力產生不利的影響。
注塑前需要清洗料筒
新購進的注塑機初用之前，或者在生產中需要改變產品、更換原料、調換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注塑機機筒進行清洗或拆洗?！?br /> 清洗機筒一般采用加熱機筒清洗法。清洗料一般用塑料原料（或塑料回收料）。對于TPR材料，可用所加工的新料置換出過渡清洗料。
TPR的成型溫度
在加工注塑過程中，溫度的設定是否準確是制品外觀和性能好壞的關鍵。下面是進行TPR加工注塑時溫度設定的一些建議。
進料區(qū)域的溫度應設定得相當?shù)?，以避免進料口堵塞并讓夾帶的空氣逸出。當使用色母料時為了改善混合狀態(tài)，應將過渡區(qū)域的溫度設定在色母料的熔點以上。離注塑噴嘴最近區(qū)域的溫度應該設定得接近于所需的熔體溫度。所以，經(jīng)過測試，通常TPR產品在各個區(qū)域溫度的設定范圍分別是：料筒為160攝氏度到210攝氏度，噴嘴為180攝氏度到230攝氏度。
模具溫度應該設定高與注塑區(qū)的冷凝溫度，這將能避免水分對模具的污染以致制品表面出現(xiàn)的條紋。較高的模具溫度通常會導致較長的循環(huán)周期，但它能改進焊接線和制品的外觀效果,所以，模具溫度的范圍應設計定在30到40之間。
模具的填充、保壓、冷卻
在制品成型填充模具型腔的過程中，如果制品的填充性能不好，就會發(fā)生壓力降低過大、填充時間過長、填充不滿等等情況，從而使制品存在質量問題。為了提高制品在成型時的填充性能，改善成型制品的質量，一般可以從下列幾個方面來考慮：
1）改換科悅另一系列的產品；
2）改變澆口位置；
3）改變注射壓力；
4）改變零件的幾何形狀。
通常將注射壓力的控制分成為一次注射壓力、二次注射壓力（保壓）或三次以上的注射壓力的控制。壓力切換時機是否適當，對于防止模內壓力過高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取決于保壓階段澆口封閉時的熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換到制品冷卻階段的壓力和溫度一致，那么制品的比容就不會發(fā)生改變。在恒定的模塑溫度下，決定制品尺寸的最重要參數(shù)是保壓壓力，影響制品尺寸公差的最重要的變量是保壓壓力和溫度。例如：在充模結束后，保壓壓力立即降低，當表層形成一定厚度時，保壓壓力再上升，這樣可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飛邊。
保壓壓力及速度通常是塑料充填模腔時最高壓力及速度的50％~65％，即保壓壓力比注射壓力大約低0.6~0.8MPa。由于保壓壓力比注射壓力低，在可觀的保壓時間內，油泵的負荷低，固油泵的使用壽命得以延長，同時油泵電機的耗電量也降低了。采用預先調節(jié)好一定的計量，使得在注射行程的終點附近，螺桿端部仍殘留有少量的熔體（緩沖量），根據(jù)模內的填充情況進一步施加注射壓力（二次或三次注射壓力），補充少許熔體。這樣，可以防止制品凹陷或調節(jié)制品的收縮率。
冷卻時間主要取決于熔體溫度、制品的壁厚和冷卻效率。此外，物料的硬度也是一個因素。與很軟的品種比較，較硬的品種在模具內將較快地凝固。如果從兩側進行冷卻，那么每0.100' 壁厚所需的冷卻時間通常將是大約10到15秒。包膠方式的制品將需要較長的冷卻時間，因為它們可以通過較小的表面積而有效地冷卻。每0.100'壁厚所需的冷卻時間將是大約15到25秒。
注塑工藝條件的影響
1 塑料成型不完整
（1）進料調節(jié)不當，缺料或多料。
（2）注射壓力太低，注射時間短，柱塞或螺桿退回太早。
（3）注射速度慢。
（4）料溫過低。
2 溢料（飛邊）
（1）注射壓力過高或注射速度過快。
（2）加料量過大造成飛邊。
（3）機筒、噴嘴溫度太高或模具溫度太高都會使塑料黏度下降，流動性增大，在流暢進模的情況下造成飛邊。
3 銀紋、氣泡和氣孔
（1）料溫太高，造成分解。
（2）注射壓力小，保壓時間短，使熔料與型腔表面不密貼。
（3）注射速度太快，使熔融塑料受大剪切作用而分解，產生分解氣；注射速度太慢，不能及時充滿型腔造成制品表面密度不足產生銀紋。
（4）料量不足、加料緩沖墊過大、料溫太低或模溫太低都會影響熔料的流動和成型壓力，產生氣泡。
（5）螺桿預塑時背壓太低、轉速太高，使螺桿退回太快，空氣容易隨料一起推向機筒前端。
4 燒焦暗紋
（1）機筒、噴嘴溫度太高。
（2）注射壓力或預塑背壓太高。
（3）注射速度太快或注射周期太長。
