TPU注塑加工之中的保壓冷卻加工工藝

TPU具有較強(qiáng)的高張力，高拉力，強(qiáng)韌性和耐老化的特性，是一類介于橡膠和塑料之間的材料，耐油、耐水、耐霉菌，TPU制品的承載能力、抗沖擊性及減震性能顯著。只不過TPU注塑加工時(shí)會(huì)進(jìn)行保壓冷卻，那樣TPU注塑加工之中的保壓冷卻加工工藝是怎么樣的呢?

一、保壓階段

保壓階段作用是持續(xù)性施加壓力，壓實(shí)熔體，增加TPU密度(增密)，以彌補(bǔ)TPU的收縮行為。在保壓環(huán)節(jié)中，因?yàn)槟Ｇ焕镆呀?jīng)填TPU，背壓比較高。在保壓壓實(shí)環(huán)節(jié)中，TPU注塑機(jī)螺桿只能慢慢向前作微小移動(dòng)，TPU的流動(dòng)速度也較為緩慢，這時(shí)的流動(dòng)稱之為保壓流動(dòng)。因?yàn)樵诒弘A段，TPU受模壁冷卻固化加快，熔體粘度增加也比較快，因而TPU模具型腔內(nèi)的阻力很大。在保壓的后期，材料密度持續(xù)增大，TPU塑件也逐漸成型，保壓階段要持續(xù)到澆口固化封口為止，這時(shí)保壓階段的模腔壓力做到最高值。

在保壓階段，因?yàn)閴毫Ψ浅８撸琓PU呈現(xiàn)一部分可壓縮特性。在壓力比較高區(qū)域，TPU比較密實(shí)，密度較高;在壓力比較低區(qū)域，TPU比較疏松，密度比較低，從而造成密度分布隨位置及時(shí)間發(fā)生變化。保壓環(huán)節(jié)中TPU流速極低，流動(dòng)已不再起主導(dǎo)作用;壓力為影響保壓過程的主要因素。保壓環(huán)節(jié)中TPU已經(jīng)充滿模腔，這時(shí)逐漸固化的熔體做為傳遞壓力的介質(zhì)。模腔之中的壓力借助TPU傳遞至模壁表面，有撐開模具的趨勢(shì)，因而需要適當(dāng)?shù)逆i模力進(jìn)行鎖模。漲模力在正常情況下會(huì)微微將模具撐開，對(duì)模具的排氣有著幫助作用;但若漲模力太大，易導(dǎo)致成型品毛邊、溢料，甚至于撐開模具。所以在選擇注塑機(jī)時(shí)，應(yīng)選用具有足夠大鎖模力的注塑機(jī)，以避免漲?，F(xiàn)象并且能夠有效進(jìn)行保壓。

二、冷卻階段

在TPU注塑成型模具中，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要。這是由于成型TPU制品只是冷卻固化到一定剛性，脫模后就可以避免TPU制品因受到外力而產(chǎn)生變形。因?yàn)槔鋮s時(shí)間占整個(gè)成型周期約70%～80%，因而設(shè)計(jì)良好的冷卻系統(tǒng)能夠大幅縮短成型時(shí)間，提升注塑生產(chǎn)率，節(jié)省成本。設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)會(huì)讓成型時(shí)間拉長(zhǎng)，增加成本;冷卻不均勻更容易更進(jìn)一步造成制品變形。

通過實(shí)驗(yàn)，由熔體進(jìn)入模具的熱量大體分為兩部分散發(fā)，一部分有5%經(jīng)輻射、對(duì)流傳遞到大氣中，其他95%從熔體傳導(dǎo)到模具。制品在模具中因?yàn)槔鋮s水管的作用，熱量由模腔中的通過熱傳導(dǎo)經(jīng)模架傳至冷卻水管，然后通過熱對(duì)流被冷卻液帶走。少數(shù)未被冷卻水帶走的熱量則繼續(xù)在模具中傳導(dǎo)，至接觸外界后散溢于空氣中。

TPU注塑成型的成型周期由合模時(shí)間、充填時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間及脫模時(shí)間組成。其中以冷卻時(shí)間所占比重最大，約為70%～80%。因而冷卻時(shí)間將直接影響TPU制品成型周期長(zhǎng)短及產(chǎn)量大小。脫模階段TPU制品溫度應(yīng)冷卻至低于制品熱變形溫度，以避免TPU制品因殘余應(yīng)力導(dǎo)致的松弛現(xiàn)象或脫模外力所造成的翹曲及變形。