Hogyan válasszunk TPE-t a fröccsöntéshez: kulcsfontosságú tényezők, anyagválasztás és feldolgozási szempontok

Az utolsó bejegyzésemben végigmentemmi is valójában a TPEvan ésmiért olvad meg és alakul át úgy, mint egy műanyagahelyett, hogy gumiként kötne meg. Ez a kérdés választ ad arra, mi is az TPE. Azonban nem ad választ arra, hogyan válasszuk ki a megfelelő minőséget akkor, amikor egy alkatrész valódi formán, valós gyártósoron, szigorú határidővel kell elkészüljön.

A fröccsöntéshez a TPE választása nem az anyag adatlapján, hanem az alkatrész feladatán alapul. Az anyag keménységét, áramlási tulajdonságait és hőtani viselkedését igazítsa a formához, a folyamathoz és a működési körülményekhez. Ha ezt megfelelően egyeztetik, az alkatrész egyenletes minőségű, erős és készen áll a következő munkafázisra.

Az az egyetlen gondolat, miszerint a felhasznált anyagot a feladathoz kell igazítani, minden alábbi döntésem mögött áll. Ugyanakkor ez magyarázza azt is, hogy miért tud két, „azonos" TPE-fajtából gyártott termék olyan eltérően teljesíteni, amint ki kerül a formából.

Miért a TPE a kedvelt anyag az injekciós formázási alkalmazásokban?

A merev műanyag alkatrész a többszöri hajlítás hatására megreped. A kötött gumialkatrész külön kötési lépést igényel, és nem lehet egyszerűen újra darabolni. Egyik sem felel meg minden tervezésnek az asztalomon.

Az injekciós formázásnál a TPE-t preferálják, mivel a szokásos termoplastikus berendezéseken fut, kihagyja a vulkanizációs lépést, és lehetővé teszi, hogy egy ciklus során a puha TPE közvetlenül kössön össze egy merev műanyaggal. Ez rövidíti a ciklusidőt, csökkenti a másodlagos összeszerelést, és lehetővé teszi, hogy a selejt visszakerüljön a folyamatba az edény helyett.

A legtöbb műanyaggyártó üzem már rendelkezik fröccsöntő berendezéssel. Egy olyan TPE-fajta, amely ugyanazon berendezéseken fut, kiküszöböli a különálló gumipresszó vagy kemencének a szükségességét.Kétlöketes fröccsöntésEgyetlen ciklus során lehetővé teszi, hogy egy üzleti kapcsolat puha TPE-fogantyút rögzítsen egy merev markolatra, ahelyett, hogy később kézzel kellene összeszerelni két alkatrészt. Ez az egyik fő ok, ami miatt az autóipari belső tér-tervező csapatok a tömítésekhez és fogantyúkhoz éppen a TPE-t választják: kevesebb alkatrész, kevesebb rögzítőelem, és kevesebb hely, ahol egy alkatrész meghibásodhat. A visszafeldolgozás is számít. A futócsövek és a selejtes alkatrészek gyakran visszakerülhetnek a betöltőtartályba, amennyiben a minőség és a gyártási eljárás ezt megengedi, így csökken az egyes alkatrészenkénti anyagköltség. A Yudahangnál ez általában az első kérdés, amit felteszek az ügyfélnek: valóban két külön alkatrészre van szükség a tervezésben, vagy a TPE segítségével egy darabban tudja leönteni?

Milyen tulajdonságokat érdemes figyelembe venni a fröccsöntéshez használt TPE-pelletek kiválasztásánál?

A keménység önmagában szinte semmit sem mond arról, hogyan fog viselkedni egy TPE-pellet, ha már a formádban van.

A TPE-pellet kiválasztásakor ellenőrizze a keménységet, az olvadékáramlási sebességet, a húzó- és szakítószilárdságot, a tömörödési értéket, valamint a kötés kompatibilitását az alapanyaggal. Mindegyik tulajdonság egy más-más meghibásodási módhoz kapcsolódik, ezért ha valamelyiket figyelmen kívül hagyja, az általában később garanciális panaszként jelentkezik, nem pedig laboratóriumi eredményként.

Ezeket a tulajdonságokat három kategóriába sorolom: érzés, áramlás és illeszkedés. Az érzés magában foglalja a keménységet és az elaszticitást, amelyek meghatározzák, hogyan viselkedik az alkatrész kézben vagy egy tömítés alatt. Az áramlás magában foglalja…olvasztási áramlási sebességés a viszkozitás, amelyek meghatározzák, hogy a pellet egy vékony falú vagy hosszú futócsatornát tölt-e ki rövidlövések nélkül. A függőlemezek kötését, vegyi ellenállósságát ésnyomásállóság, amelyek megállapítják, hogy az alkatrész hónapokig tartó terepi használat után is működik-e, és nemcsak a formából való kivétel után. Íme, hogyan szoktam ezt egy ügyfél számára részletezni:

Hogyan befolyásolja a TPE-nyomásos fröccsentéses feldolgozás a termékminőséget?

Két üzlet is ugyanazt a TPE-fajtát használhatja, mégis két egészen eltérő alkatrészt állíthat elő.

Az injekciós formázási folyamat a olvadékhőmérsékleten, az injektálási sebességen, a töltési nyomáson és a hűtési időn keresztül befolyásolja a TPE-termékek minőségét. Ha ezeket rosszul állítják be, akkor még egy jól megválasztott TPE-fajta is elcsavarodhat, behúzódhat vagy szétrepedhet a kapunál.

A túl alacsony olvadék-hőmérséklet miatt az anyag nem elég jól plasztifikálódik, ezért rosszul tölt ki és a felületen folyási vonalak jelennek meg. Ha túl magas, az anyag lebomolhat, ami épp ott gyengíti a tépés-szilárdságot, ahol a műanyagdarabnak erre legnagyobb szüksége van. Az injektálási sebesség befolyásolja, hogyan töltheti ki az olvadékfront a üreges részt; túl gyors esetén levegő záródhat be, és a légtömítők közelében égésnyomok maradhatnak. A töltőnyomás és a töltőidő szabályozza a süllyedéseket és a mérestartalmat a darab kihűlése után. A hűtési idő gyakran az első, amit egy gyártó rövidít, hogy felgyorsítsa a ciklusidőt, ám ha a műanyagdarabot túl korán távolítják el, akkor is el tud görbülni, miután kikerült a formából. Én a formát és a folyamatot az anyagválasztás részeként kezelem, nem pedig egy különálló, utána következő lépésként. Egy kiváló TPE-fajta rossz folyamattal való futtatása még mindig rossz műanyagdarabot eredményez.

Melyek a gyakori TPE-nyomásos fröccsöntési problémák, és hogyan lehet őket megoldani?

Rövid fröccsenések, villanások és süllyedési nyomok szinte minden TPE-gyártósoron megjelennek valamikor.

ÁltalánosTPE fröccsöntésA problémák közé tartoznak a rövid lökések, a vakuhatás, a süllyedési nyomok és a túlburkoló részeken tapasztalható gyenge kötés. A legtöbb eset egy olvadékáramlás-egyensúlyhiányra, helytelen formahőmérsékletre vagy olyan alapanyagra vezethető vissza, amelyet eleve nem teszteltek a tapadás szempontjából.

Rövid löketek általában azt jelentik, hogy a olvasztástromlási sebesség túl alacsony a falvastagsághoz képest, vagy az adagolási sebességet és nyomást túlságosan óvatosra állították az adott geometria esetén. A folyadékperem arra utal, hogy az anyag viszkozitásához képest nem elég szorosan záródik az öntőforma az adott hőmérsékleten. Az üreges nyomokat gyenge tömörítési nyomás vagy olyan falrész okozhatja, amely túl vastag ahhoz, hogy egyenletesen hűljön. Az overmoldolt alkatrészeknél a kötési hibák jelentik a legtrükkösebb problémát: a substrát felületi energiája, az öntőforma hőmérséklete és a helytelen TPE-vegyület-család mind-mind okozhatja, hogy a puha tapadás leváljon a kemény alapanyagról. Saját hibaelhárításom során az anyagot és a folyamatot együttesen vizsgálom, mielőtt bármelyiket külön hibáztatnám. Legtöbbször a megoldás kisebb, mint egy teljes anyagcseréje. Egy öntőforma-hőmérséklet-beállítás vagy a tömörítési idő kismértékű növelése sokkal több problémát old meg, mint azt az emberek várják.

Következtetés

A megfelelő kiválasztásaTPEAz injekciós formázás nem egyetlen döntésből áll. Ez azt jelenti, hogy az anyag tulajdonságait, a forma tervezését és a folyamatbeállításokat összehangolják a munkadarab valódi feladatával – kezdve az első lökéstől az üzemben, egészen az évekig tartó szolgálatig a terepen.

Hivatkozások

1. Osswald, T. A., és Turng, L.-S. (szerk.).Fröccsöntési kézikönyv, 3. kiadás. Hanser Kiadó, 2008.
2. Drobny, J. G.Termoplastikus elasztomerek kézikönyve, 2. kiadás. Elsevier, 2014.
3. Holden, G., Kricheldorf, H. R., és Quirk, R. P. (szerk.).Termoplastikus elasztomerek, 3. kiadás. Hanser Kiadó, 2004.
4. Bhowmick, A. K., és Stephens, H. L. (szerk.).Elastomerek kézikönyve, 2. kiadás. CRC Press, 2000.
5. ASTM International.ASTM D395-18: A gumiműanyagok tulajdonságainak standard vizsgálati módszerei – Nyomásbeállás.
6. Rosato, D. V., és Rosato, M. G.Fröccsöntési kézikönyv. Springer, 2000.