玻纤增强TPU的成型要点

玻纤增强 TPU 的成型需要综合考虑材料准备、设备选择、工艺参数设定等多个环节，以下是具体的成型要点： 材料准备 干燥处理：玻纤增强 TPU 具有一定的吸湿性，在成型前必须进行充分干燥。一般建议在 80 - 90℃的温度下干燥 4 - 6 小时，具体干燥时间和温度可根据材料的实际含水率和供应商建议进行调整，以确保水分含量低于 0.05%，避免在成型过程中因水分汽化而产生气泡、银纹等缺陷。 玻纤质量检查：确保玻纤的质量和分散性良好。检查玻纤的长度、直径是否符合要求，有无结团、断丝等现象。优质的玻纤能均匀地分布在 TPU 基体中，有效发挥增强作用，否则可能导致材料性能不均和成型困难。 设备选择 注塑机：对于注塑成型，要选择具有足够注射压力和锁模力的注塑机。由于玻纤增强 TPU 的流动性相对较差，需要较高的注射压力来保证材料能够顺利填充模具型腔。同时，根据制品的尺寸和结构，选择合适的螺杆直径和长径比，一般长径比在 20 - 25 之间较为合适，以确保材料能够充分塑化和混合。 挤出机：若采用挤出成型，应选用适宜的单螺杆或双螺杆挤出机。双螺杆挤出机具有更好的混炼和输送能力，能使玻纤与 TPU 更均匀地混合，但单螺杆挤出机在一些简单制品的生产中也有应用。挤出机的螺杆设计应考虑到玻纤的加入，通常采用渐变型或突变型螺杆，以适应玻纤增强 TPU 的加工特性。 模具设计 流道设计：流道应尽可能短而光滑，以减少流动阻力。对于玻纤增强 TPU，常采用圆形或梯形流道，有利于材料的流动和玻纤的均匀分布。同时，要合理设置流道的尺寸，避免流道过宽或过窄导致材料流速不均匀或玻纤沉积。 浇口设计：浇口的位置、数量和类型对制品的质量影响很大。一般来说，应根据制品的形状、尺寸和结构特点，选择合适的浇口位置，使材料能够均匀地填充型腔。对于玻纤增强 TPU，可采用侧浇口、点浇口等形式，浇口尺寸要适当加大，以降低注射压力损失，防止玻纤在浇口处堆积。 脱模机构：由于玻纤增强 TPU 制品的收缩率较小，且与模具的附着力较大，因此需要设计合理的脱模机构。常见的脱模方式有顶针脱模、推板脱模等，要确保脱模力均匀分布，避免制品在脱模过程中出现变形、开裂等问题。 工艺参数设定 温度控制：料筒温度是影响成型的关键因素之一。一般来说，玻纤增强 TPU 的加工温度在 180 - 220℃之间，具体温度要根据材料的牌号和制品的结构进行调整。前段温度可适当低一些，在 180 - 190℃，以防止玻纤过早降解；中段和后段温度可适当提高，在 190 - 220℃，使材料充分塑化。模具温度一般控制在 30 - 60℃，较低的模具温度有利于缩短成型周期，但过低可能导致制品表面质量差，过高则可能使制品脱模困难。 压力控制：注射压力要根据制品的尺寸、形状和模具结构等因素进行调整。由于玻纤增强 TPU 的流动性差，通常需要较高的注射压力，一般在 80 - 150MPa 之间。保压压力和时间也很重要，合适的保压可以补充材料在冷却收缩过程中的体积变化，防止制品出现缩痕、变形等缺陷，保压压力一般为注射压力的 60% - 80%，保压时间在 5 - 15 秒之间。 速度控制：注射速度对玻纤的分布和制品的性能有重要影响。一般来说，采用中等注射速度较为合适，过快的注射速度可能导致玻纤取向不均匀，产生内应力；过慢则可能使材料在流道中冷却凝固，影响填充效果。在填充型腔的过程中，可以采用多级注射速度控制，根据型腔的填充情况调整速度。 成型后处理 热处理：成型后的制品可进行热处理，以消除内应力，提高尺寸稳定性和力学性能。热处理温度一般在 80 - 100℃之间，处理时间为 2 - 4 小时，具体参数可根据制品的厚度和材料特性进行调整。 表面处理：根据制品的使用要求，可对成型后的制品进行表面处理，如涂覆、印刷、电镀等，以提高制品的外观质量、耐腐蚀性和耐磨性等性能。