TPU注塑成型工艺.pdfVIP

TPU注塑成型工艺

TPU的硬度通常是用国际认可的邵氏硬度来表示，一般状况下100度以

下都用A表示，比如80A，90A，95A，98A等，100度以上都用D表示，比

如：50D，60D，64D，71D，74D等。

TPU模塑成型工艺有多种方法：包括有注塑、吹塑、压缩成型、挤出成型等，

其中以注塑最为常用。注塑的功能是将TPU加工成所要求的制件，分成预

塑、注射和机出三个阶段的不连续过程。注射击机分柱塞式和螺杆式两种，

举荐运用螺杆式注射机，因为它有供应匀称的速度、塑化和熔融。

1、注射机的设计

注射机料筒衬以铜铝合金，螺杆镀铬防止磨损。螺杆长径比L/D=16~20为

好，至少15；压缩比2.5/1~3.0/1。给料段长度0.5L，压缩段0.3L，计量段

0.2L。应将止逆环装在靠近螺杆顶端的地方，防止反流并保持最大压力。

加工TPU宜用自流喷嘴，出口为倒锥形，喷嘴口径4mm以上，小于主流道

套环入口0.68mm，喷嘴应装有可控加热带以防止材料凝固。

从经济角度考虑，注射量应为额定量的40%~80%。螺杆转速20~50r/min。

2、模具设计

模具设计就留意以下几点：

（1）模TPU制件的收缩率

收缩受原料的硬度、制件的厚度、形态、成型温度和模具温度等模塑条件

的影响。通常收缩率范围为0.005~0.020cm/cm。例如，100×10×2mm的长方

形试片，在长度方向浇口，流淌方向上收缩，硬度75A比60D大2～3倍。

TPU硬度、制作厚度对收缩率的影响见图1。可见TPU硬度在78A～90A

之间时，制件收缩率随厚度增加而下降；硬度在95A～74D时制件收缩率随

厚度增加而略有增加。

（2）流道和冷料穴

主流道是模具中连接注射机喷嘴至分流道或型腔的一段通道，直径应向内

扩大，呈2o以上的角度，以便于流道赘物脱模。分流道是多槽模中连接主

流道和各个型腔的通道，在塑模上的排列应呈对称和等距分布。流道可为

圆形、半圆形、长方形，直径以6~9mm为宜。流道表面必需像模腔一样抛

光，以削减流淌阻力，并供应较快的充模速度。

冷料穴是设在主流道末端的一个空穴，用以捕集喷嘴端部两次注射之间所

产生的冷料，从而防止分流道或浇口堵塞。冷料混入型腔，制品简单产生

内应力。冷料穴直径8~10mm，深度约6mm。

（3）浇口和排气口

浇口是接通主流道或分流道与型腔的通道。其截面积通常小于流道，是流

道系统中最小的部分，长度宜短。浇口形态为矩形或圆形，尺寸随制品厚

度增中，制品厚度4mm以下，直径1mm；厚度4~8mm，直径1.4mm；厚度

8mm以上，直径为2.0~2.7mm。浇口位置一般选在制品最厚的而又不影响

外观和运用的地方，与模具壁成直角，以防止缩孔，避开旋纹。

排气品是在模具中开设的一种槽形出气口，用以防止进入模具的熔料卷入

气体，将型腔的气体排出模具。否则将会使制品带有气孔、熔接不良、充模

不满，甚至因空气受压缩产生高温而将制品烧伤，制件产生内应力等。排

气口可设在型腔内熔料流淌的终点或在塑模分型面上，为0.15mm深、6mm

宽的浇槽。

必需留意模具温度尽量限制匀称，以免制件翘曲和扭变。

3模塑条件

TPU最重要的模塑条件是影响塑化流淌和冷却的温度、压力和时间。这些

参数将影响TPU制件的外观和性能。良好的加工条件应能获得匀称的白色

至米色的制件。

（1）温度

模TPU过程须要限制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。前两种

温度主要影响TPU的塑化和流淌，后一种温度影响TPU的流淌和冷却。

a．料筒温度料筒温度的选择与TPU的硬度有关。硬度高的TPU熔融温度

高，料筒末端的最高温度亦高。加工TPU所用料筒温度范围是177~232℃。

料筒温度的分布一般是从料斗一侧（后端）至喷嘴（前端）止，渐渐上升，以

使TPU温度平稳地上升达到匀称塑化的目的。

b．喷嘴温度喷嘴温度通常略低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式

喷嘴可能发生的流涎现象。假如为杜绝流涎而采纳自锁式的喷嘴，则喷嘴

温度亦可限制在料筒的最高温度范围内。

c．模具温度模具温度对TPU制品内在性能和表观质量影响很大。它的凹

凸确定于TPU的结晶性和制品的尺寸等很多因素。模具温度通常通过恒温

的冷却介质如水来限制，TPU硬度高，结晶度高，模具温度亦高。例如

Texin，硬度480A，模具温度20～30℃；硬度591A，