TPU制品注塑成型不良原因与解决办法
热塑性聚氨酯(TPU)注塑成型时,干燥预热后的TPU粒料从注塑机料斗输送进加热的料筒,呈熔融状态时,经螺杆(或柱塞)的推进作用及料筒前端的喷嘴注射进入温度相对较低的闭合模具中,充满模腔,并在受压下冷却固化,脱模后获得与模型型腔相同的TPU产品。〔1〕
从TPU注塑成型工艺看出,TPU注塑成型产品最重要的模塑条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力和时间。〔2〕针对TPU的特性,特别是其加工温度波动范围尤为狭窄的特点,要求注塑机必须具备精确的温度调节和控制系统,否则会因各种因素造成制品缺陷。如果我们把次废品的成因涵盖在四个主要因素当中,那就是原料、模具、注塑机及注射条件。
TPU成型产品,原则上都是依据标准规格要求制造的。但它的变化仍是相当广泛并具有突发性。有时,在生产过程中会产生凹陷、气泡、裂痕、变形等次废品。因此就要从次废品中来了解判断问题所在并提出解决办法,这是专业技术和实践经验的积累。其实有时只需变更操作条件或原料、模具、机器方面稍做处理和调整,就可以解决问题。本文以螺杆式注塑机生产TPU制品为例,列举了TPU注塑成型制品缺陷可能发生的问题及原因,并加以探讨解决之道。
一、制品有凹陷
TPU制品表面的凹陷,会降低成品品质及强度,同时也会影响产品外观。凹陷的原因与使用的原料、成型技术及模具设计均有关系,如原料的缩水率、注射压力、模具的设计及冷却装置等。
表一为凹陷可能产生的原因及处理方法
产生原因 |
处理方法 |
模具进料不足 |
增加进料量 |
熔料温度高 |
降低熔料温度 |
注射时间短 |
增加注射时间 |
注射压力低 |
提高注射压力 |
合模压力不足 |
适当调高合模压力 |
模温不当 |
调整至适当温度 |
浇口不对称 |
调整模具入口大小或位置 |
凹陷部位排气不良 |
在凹陷部位设排气孔 |
模具冷却时间不够 |
延长冷却时间 |
螺杆止逆环磨损 |
更换 |
制品厚薄不均 |
增加射压 |
二、制品有气泡
在注塑成型过程中,制品有时会出现有许多气泡的制品,这会影响其强度及机械性能,对制品外观亦大打折扣。通常制品因厚薄不均,或模具有突出肋时,物料在模具中冷却速度不同,导致收缩不均,容易形成气泡,所以对模具设计须特别留意。
另外原料干燥不充分,仍含有部分水份,在熔料时受热分解成气体,容易进入模腔内形成气泡。所以当制品出现气泡时,可检查下列几个因素,并做处理。
表二为气泡可能产生的原因及处理方法
产生原因 |
处理方法 |
原料潮湿 |
彻底焙干 |
注料不足 |
检查温度、注射压力及注射时间 |
注射速度太快 |
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