TPU聚氨酯弹性体注塑成型需要注意的问题

呼延灼

一、注塑

TPU 最适宜的加工手段莫过于螺杆型注塑机械。用通常长度的单螺纹，三段螺杆能生产很好的塑化均匀的熔融物。如果需要高的塑化能力（生产量）， 可以使用较长的螺杆。

短压缩区螺杆由于高剪切力而不适用。TPU 塑化需要高的能量，要求螺杆有高的扭矩驱动。扭矩不足会导致螺杆转速的波动和塑化的不均匀。在限度之内，较高的螺筒温度会产生良好结果，尽管会冒材料过热的危险。

射嘴和螺筒头的通路应设计成没有死角，而使材料能够射入而不致受到热破坏。螺筒和射嘴的加热系统的精确温度控制是要点。注意确保射嘴在整个长度都均匀受热。谨防在通路上熔料局部过热和可能受冷。熔融的TPU是即无腐蚀性也无磨损型。基于这里理由，螺杆不需任何特殊合金钢或加强镀层。

二、螺筒和模具的温度设定

1. 注射单元

TPU 应在190 到 220 °C之间的熔融温度下加工。对于一些硬的级别熔融温度可能会提高到 240°C 。具体级别TPU 的熔融温度范围在相关的产品信息表中可以找到。

2. 模具

模具温度的主要影响在于表面质量和脱模行为。他也影响最终结构的收缩和内应力受冷时） 。 正常模具温度应用20 - 40 °C。

但用一些改良的TPU 级别和使用玻璃丝填充加强TPU，模具温度应提高到60 °C以确保最佳的表面质量。对于厚壁物品冷却，降低大约 5°C 能减少循环周期时间。

3. 塑化

对于塑化速度应选择圆周速率不超过0.3 m/s。计量行程应在 1 D 和 4 D之间。 实际经验是利用螺筒 30 - 75% 能力是最佳的。如果螺筒能力对应注射量非常低，则熔融物在塑化单元停留太长的时间。会导致熔融物热损坏。

4. 注射压力，保持压力，背压力，注射速度

对于理想的加工，要点是对压力和注射速度的不间断的控制。其应能控制注射和保持压力在100到1200 bar 范围内。为了均化必须有背压力，通常设定在注射压力的1到2.5%之间。注射速度主要基于壁厚。通常对于厚壁物品的模具需要慢的填充，而薄壁物品需要快的填充。

对于注射速度除了壁厚和模穴类型，模具排气扮演重要角色，其有助于避免高压热空气导致的所谓“烧痕”。注射压力/保持压力施加较大的影响是在了空间稳定性和脱模性。

成型时的过高的注射压力，同时过低的保持压力产生凹痕。成型超载脱模更困难。 用错列的压力工作是可取的，即用比注射压力较低的保持压力。按规则，注射压力的50%的保持压力是适当的。这样能够用最小的内部压力生产出物品。

5. 循环时间

决定循环时间的是物品的形状，壁厚，模具的冷却和材料本身。

6. 脱模

TPU 的复制模具需要详细叙述。软级别的TPU很奇特，其能产生太不一般的壁的物品。这必须在设计模具是通盘考虑。脱模可以使用脱模剂。硅烷基脱模剂如Baysilon M 效果良好。无硅烷脱模剂也可以，但必须频繁使用。

三、废料循环

废料、浇口，不合格品等制成的粉碎料如果清洁和干燥可以制成颗粒再生利用。对于注塑，在纯料中加不到30%的粉碎料不会影响产品的性能。

如果自己加工粉碎材料，成型物品必须按要求进行测试决定能否满足性能要求。对于挤出纯料中混和粉碎料是不适当的(因为粘度不同)。如果是同质的纯的粉碎料用于挤出，不是绝对不可以，但用于注塑是完全可以的。

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