فرآیند قالب گیری تزریقی TPU و جزئیات قالب

ابزارهای قالب گیری تزریقی
قالب TPU باید از همان نوع فولاد مورد استفاده برای شکل دهی گرم ساخته شود. محصولات کوچک ساده معمولا از آلیاژ آلومینیوم ساخته می شوند. رزین ریخته گری درج یا فلز ریخته گری می تواند به طور معمول برای قالب نمونه استفاده شود. انواع قالب زیر می توانند TPU را پردازش کنند:
• قالب دو تکه
• قالب سه تکه
• قالب دو موازی
• قالب فشار کامل
• قالب چند شکاف
دروازه
TPU معمولا از انواع گیت های زیر استفاده می کند:
• دروازه فیلم
• دروازه دیافراگم
• پین گیت
• دروازه حلقوی
• اسپرو
• ریخته گری تونل
• گیت دونده داغ
برای دروازه ها، اسپرو و ​​رانر باید 25 - 50 درصد بزرگتر از پلاستیک سخت باشد (شکل 4.1). افت فشار به ویژه در سیستم دروازه باید اجتناب شود.
شکل 4.1 طراحی بوش دونده
هر چه رانر دورتر باشد، باید به این نکته توجه بیشتری داشت که مسیر جریان باید طوری طراحی شود که از کل قطر رانر برای کل مسیر استفاده شود و روی یک یا دو نیمی از قالب چیده شود (شکل 4.2). . در قالب چند حفره، یعنی دو یا سه قطعه، رانر باید در مسیر جریان با طول اساساً یکسان قرار گیرد (شکل 4.3).
شکل 4.2 بخش اسپرو
شکل 4.3 دونده قالب چند حفره
دروازه پین ​​پوینت باید در قسمت دروازه دارای ضعف باشد تا از پارگی تمیز اطمینان حاصل شود. دروازه بزرگ نقطه ای نباید با هیچ گونه اسپری یا فرورفتگی دیگری روی قطعه همراه باشد. برای قطعات متقارن محوری، ممکن است از دروازه های حلقوی یا دیافراگمی برای جلوگیری بهتر از تشکیل خط جریان استفاده شود. پر کردن قالب و هواگیری باید تحت کنترل دقیق باشد. (شکل 4.4)
شکل 4.4 فرم دروازه
شکل 4.5 دروازه فیلم "نوع رخت آویز".
اگر نقطه ریزش نامرئی باشد، دروازه تونل بهترین راه حل است. (شکل 4.6)
شکل 4.6 دروازه تونل با تغذیه مسطح
فناوری دونده داغ و نازل دونده داغ
سیستم تغذیه دونده داغ برای ترموپلاستیک ها محبوبیت بیشتری پیدا می کند. TPU نیز از پذیرش این فناوری محافظت می شود. شکل 4.7 قوانین اصلی این روش را فهرست می کند.
شکل 4.7 الزامات سیستم دونده داغ
نازل باز بدون کلاه عایق پلاستیکی
پردازش TPU معمولاً مورد استفاده قرار نمی گیرد، زیرا جداسازی حرارتی خوب نیست و در نتیجه "دایره های چشم"، هاله، چسبندگی و چکه مواد ایجاد می شود.
شکل 4.8 نازل را بدون کلاه پلاستیکی جدا کنید
نازل باز با کلاه عایق پلاستیکی
درپوش عایق و سیستم خنک کننده منجر به جداسازی حرارتی بهتر می شود (شکل 4.9).
شکل 4.9 نازل را با کلاه پلاستیکی جدا کنید
نازل سر اژدر را باز کنید
شکاف حلقوی باریک منجر به نیروی برشی بیش از حد می شود. به طور کلی برای TPU مناسب نیست (شکل 4.10).
شکل 4.10 نازل را با سر اژدر باز کنید
نازل را با دروازه باز کنید
این سیستم عمدتا برای قالب های بزرگ (تک حفره/چند حفره) استفاده می شود. نقاط خاص عبارتند از افت فشار کم و جداسازی حرارتی خوب (شکل 4.11).
شکل 4.11 نازل را با دروازه باز کنید
نازل با سوپاپ سوزنی
نقاط ریزش تمیز را می توان مستقیماً روی قطعات قرار داد. این سیستم دروازه ای عایق حرارتی موثر و افت فشار کم را نشان می دهد (شکل 4.12).
شکل 4.12 نازل با شیر سوزنی
ویژگی های جریان قالب
رفتار جریان TPU اساساً مانند سایر مواد ترموپلاستیک است. طول مسیر جریان به دمای ذوب، ضخامت دیواره قسمت پر شده، سرعت تزریق و خواص رئولوژیکی ماده بستگی دارد. سرعت تزریق با توجه به تجهیزات و شرایط فنی متفاوت است. شکل زیر رابطه بین مسیر جریان TPU و دمای ذوب را نشان می دهد.
شکل 4.13 رابطه بین طول مسیر جریان و دمای ذوب
اگزوز قالب
به خصوص برای قطعات با دیواره ضخیم TPU، داشتن اگزوز حفره ای خوب مهم است. شیار با عمق 0.02 تا 0.05 میلی‌متر و عرض 5 میلی‌متر روی خط جداکننده مناسب در نظر گرفته می‌شود (شکل 4.14). در صورت فشرده شدن هوا در ناحیه خط جداکننده غیر قالبی، می توان از سوزن استفاده کرد و اگزوز مناسب را با روش های مناسب وارد کرد.
شکل 4.14 نمودار شماتیک شکاف اگزوز
کوچک شدن
برای پلی یورتان ترموپلاستیک، داده های انقباض را فقط می توان در یک حد معین بر اساس شکل مقاله در مرحله طراحی قالب اصلاح کرد و ضخامت دیواره و شرایط پردازش آن تأثیر قابل توجهی بر انقباض دارد. قانون کلی طراحی قالب حدود 1 درصد جمع شدگی است. تفاوت ثانویه با تغییر شکل الاستیک خوب جبران می شود. انقباض TPU درجه نرم و اجناس با دیواره نازک پس از قالب گیری بیشتر از TPU درجه سخت و محصولات با ضخامت دیواره بزرگتر است. شکل 4.15 وضعیت انقباض کل را در کل منطقه نشان می دهد.
شکل 4.15 مقایسه محدوده انقباض TPU
قالب گیری
سطح حفره
زبری سطح یک حفره قالب به 0 می رسد.5 - 0.6 میکرومولار انتشار قالب و اسپری کمکی TPU را کاهش دهید. نیروی قالب گیری با سایر درشتی ها یا پوشش ها در حداقل آنها مقایسه می شود.
مخروطی قالب گیری
مخروطی قالب باید حداقل 5 درجه باشد و استفاده از TPU درجه نرم واضح است. مخروطی پلکانی جدا شدن از دیواره قالب را بهبود می بخشد (شکل 4.16).
شکل 4.16 قالب گیری مخروطی
اجکتور
برای TPU، سطح دستگاه جهش باید تا حد امکان بزرگ باشد تا از تغییر شکل محصولات نهایی جلوگیری شود (شکل 4.17).
شکل 4 17 اجکتور
خاصیت ارتجاعی بالای TPU اجازه می دهد تا قالب گیری از پایین و اقلام توخالی انجام شود. هسته را می توان با هوای فشرده دمید (شکل 4.18).
شکل 4.18 قالب گیری دمشی
رنگ کردن
TPU به طور کلی فقط رنگ های طبیعی را ارائه می دهد. رنگ آمیزی یک فرآیند ساده است و می تواند توسط ماشین ها پردازش شود. استفاده از ذرات اصلی رنگ اصلی TPU ساده و قابل اعتماد است. مستربچ های مبتنی بر رزین پلی استایرن و SAN به سختی قابل قبول هستند، در حالی که مستربچ های مبتنی بر پلی اولفین و PVC برای TPU مناسب نیستند. برای رنگ آمیزی می توان از رنگدانه ها و خمیرها استفاده کرد. مقدار افزودنی مورد نیاز به ضخامت دیواره ماده، غلظت رنگ رنگدانه و رنگ مشخص شده بستگی دارد.
مقدار کلی اضافه عبارت است از:
مستربچ رنگ: 1.{1}}.0 درصد
خمیر رنگ: {{0}}.5 - 1.0 درصد
رنگدانه: 0.2 - 0.5 درصد
هنگام استفاده از TPU می توان از تجهیزات تجاری استاندارد برای افزودن و مخلوط کردن رنگ ها استفاده کرد. برای رنگ های خاص می توان از درام میکسر یا تیپر میکسر و سایر وسایل مشابه استفاده کرد. اطمینان حاصل کنید که افزودنی رنگ یا هر افزودنی دیگر حاوی آب نباشد
خیلی مهم. یک میکسر استاتیک تمایل زیادی به بهبود پراکندگی رنگ و کاهش مقدار رنگ دارد.
افزودنی
برای بهبود ویژگی‌های پردازش و رفتارهای خاص، توصیه می‌کنیم مستربچ‌های کاربردی رایج مانند:
• عامل ضد چسب
• قالب گیری
• تثبیت کننده UV
قبل از اضافه کردن باید از قبل خشک شود.