Proces TPU injekcijskog prešanja i detalji kalupa (1. dio)

1 Brizganje
Najprikladnija metoda obrade za TPU je stroj za brizganje vijcima. S jednim navojem normalne duljine, trostupanjski vijak može proizvesti dobru jednoličnu plastificiranu talinu. Ako je potreban visok kapacitet plastificiranja (proizvodni kapacitet), može se koristiti dulji vijak.
Slika 1.1 Vijak za ubrizgavanje za obradu TPU
Vijak u zoni kompresije nije primjenjiv zbog velike sile smicanja. TPU plastificiranje zahtijeva veliku energiju i veliki okretni moment pogona vijka. Nedovoljan zakretni moment dovest će do fluktuacije brzine vijka i neravnomjernog plastificiranja. Unutar ograničenja, viša temperatura bačve će dati dobre rezultate, iako će rizikovati pregrijavanje materijala. Put između mlaznice i glave bačve mora biti projektiran tako da nema mrtvi kut, tako da se materijal može ubrizgati bez toplinskog oštećenja. Točna kontrola temperature sustava grijanja pužnog cilindra i mlaznice ključna je točka. Vodite računa o tome da se mlaznica ravnomjerno zagrije cijelom dužinom. Čuvajte se lokalnog pregrijavanja i moguće hladnoće rastaljenog materijala na putu. Rastaljeni TPU nije ni korozivan ni abrazivan. Iz tog razloga, vijak ne treba nikakav poseban legirani čelik ili ojačani premaz.
Slika 1.2 Brizganje ručke mjenjača
2 Podešavanje temperature bačve i matrice
Jedinica za ubrizgavanje: TPU će se obrađivati ​​na temperaturi taljenja između 190 i 220 stupnjeva C. Za neke tvrde vrste, temperatura taljenja može porasti do 240 stupnjeva C. Raspon temperature taljenja specifične razine TPU može se pronaći u relevantnoj tablici s podacima o proizvodu . Slika 2.1 prikazuje vodeće vrijednosti za zagrijavanje cijevi vijka i mlaznice pri različitim tvrdoćama po Shoreu.
Slika 2.1 Podešavanje temperature za različite tvrdoće
Plijesan: Glavni utjecaj temperature kalupa je kvaliteta površine i ponašanje vađenja iz kalupa. Također utječe na skupljanje i unutarnje naprezanje konačne strukture (kada je hladna). Normalna temperatura kalupa bit će 20 - 40 stupnjeva C. Međutim, uz neke poboljšane kvalitete TPU-a i punjenje od staklenih vlakana za jačanje TPU-a, temperaturu kalupa treba podići na 60 stupnjeva C kako bi se osigurala najbolja kvaliteta površine. Za hlađenje predmeta s debelim stijenkama, smanjenje od oko 5 stupnjeva C može smanjiti vrijeme ciklusa.
Plastificiranje: Za brzinu plastificiranja, obodna brzina ne smije premašiti 0,3 m/s. Hod doziranja trebao bi biti između 1 D i 4 D. Sljedeća slika prikazuje maksimalnu brzinu pod različitim promjerima vijaka.
Slika 2.2 Funkcionalni odnos između brzine puža i promjera vijka
Praktično iskustvo pokazuje da je najbolje koristiti 30 - 75 posto kapaciteta cijevi vijka. Ako je volumen ubrizgavanja koji odgovara kapacitetu cijevi vijka vrlo nizak, talina će predugo ostati u jedinici za plastificiranje. To će uzrokovati toplinsko oštećenje rastaljene tvari.
Slika 2.3 Razgradnja TPU taline u obradi vijčane cijevi
Tlak ubrizgavanja, pritisak zadržavanja, povratni pritisak, brzina ubrizgavanja
Za idealnu obradu, ključna točka je kontinuirana kontrola tlaka i brzine ubrizgavanja. Mora moći kontrolirati ubrizgavanje i održavati tlak u rasponu od 100 do 1200 bara. Kako bi se homogeniziralo, mora postojati protutlak, koji se obično postavlja između 1 i 2,5 posto tlaka ubrizgavanja. Brzina ubrizgavanja uglavnom se temelji na debljini stijenke. Općenito, kalup za proizvode debelih stijenki treba puniti polako, dok proizvode tankih stijenki treba puniti brzo.
Uz debljinu stjenke i vrstu šupljine, ispuh iz kalupa igra važnu ulogu u brzini ubrizgavanja, što pomaže u izbjegavanju takozvanih "tragova opeklina" uzrokovanih vrućim zrakom pod visokim pritiskom. Tlak ubrizgavanja/pritisak zadržavanja ima velik utjecaj na stabilnost prostora i vađenje iz kalupa.
Previsok tlak ubrizgavanja tijekom kalupljenja, dok prenizak pritisak zadržavanja stvara udubljenja. Teže je oblikovati preopterećenje i izvaditi iz kalupa. Preporučljivo je raditi s pomaknutim tlakom, odnosno nižim pritiskom zadržavanja od tlaka ubrizgavanja. Prema pravilu, 50 posto tlaka ubrizgavanja je odgovarajuće. Ovo može proizvesti robu s minimalnim unutarnjim pritiskom.
Slika 2. Tipični koraci ciklusa obrade 4TPU
Vrijeme ciklusa
Vrijeme ciklusa je određeno oblikom predmeta, debljinom stijenke, hlađenjem kalupa i samim materijalom. Sljedeća slika prikazuje učinak debljine stijenke na ciklus injektiranja. TPU se može podijeliti u tri razine: tvrdi, srednji i meki.
Slika 5.5 Odnos između vremena ciklusa i debljine i tvrdoće stijenke
Vađenje iz kalupa
Potrebno je detaljno opisati TPU replikacijski kalup. Mekani TPU je vrlo čudan i može proizvesti vrlo neobične zidne predmete. To se mora uzeti u obzir pri dizajnu kalupa. Za oslobađanje se može koristiti sredstvo za odvajanje. Dobre učinke imaju sredstva za odvajanje na bazi silana kao što je Baysilon M. Također se može koristiti sredstvo za odvajanje bez silana, ali se mora koristiti često.
3 Recikliranje otpada
Zdrobljeni materijali napravljeni od otpadnih materijala, vrata i nekvalificiranih proizvoda mogu se pretvoriti u čestice za recikliranje ako su čisti i suhi. Za injekcijsko prešanje, dodavanje manje od 30 posto drobljenog materijala u čisti materijal neće utjecati na performanse proizvoda. Ako sami obrađujete drobljene materijale, oblikovani artikli moraju se ispitati kako je potrebno kako bi se utvrdilo mogu li zadovoljiti zahtjeve performansi.