TPE线材挤出的加工成型

TPE 线材挤出的加工成型是一个将 TPE 原料通过熔融、塑化、挤出、定型等一系列工艺转化为连续线材的过程，其核心是通过挤出设备实现材料的连续成型，并通过工艺参数调控确保线材的尺寸精度和性能稳定性。以下是具体的加工成型流程及关键要点：

一、加工前准备

1. 原料选择与预处理

• 根据线材的性能需求（如硬度、耐温性、弹性等）选择合适的 TPE 类型（如 SEBS 基、TPU 基、TPO 基等），并确定是否需要添加助剂（如色母粒、抗氧剂、润滑剂等）。

• 若 TPE 原料吸湿性较强（如部分 TPU），需提前进行干燥处理（通常在 80~100℃下干燥 2~4 小时），避免挤出过程中因水分蒸发产生气泡、表面麻点等缺陷。

2. 设备检查与调试

• 主要设备包括单螺杆挤出机（常用，适合大多数 TPE；部分高粘度 TPE 可采用双螺杆挤出机）、模具（决定线材截面形状和尺寸）、冷却定型装置（如水槽）、牵引机、收卷机等。

• 检查设备各部件（如螺杆、料筒、模具）的清洁度，避免残留其他材料污染 TPE；调试模具间隙、牵引速度等参数，确保与原料特性匹配。

二、核心加工流程

1. 喂料与熔融塑化

• TPE 颗粒通过料斗进入挤出机的料筒，在螺杆的旋转推送下，被料筒外的加热装置（分段加热，温度通常为 120~200℃，因 TPE 类型而异）加热至熔融状态。

• 螺杆的剪切作用进一步促进材料塑化，使 TPE 熔体均匀混合，形成连续的熔融料流。

• 关键参数：加热温度需根据 TPE 的熔融温度设定（如 SEBS 基 TPE 通常为 150~180℃），温度过高可能导致材料降解，过低则塑化不完全，影响流动性。

2. 挤出成型（模具塑形）

• 熔融的 TPE 熔体在螺杆的压力作用下，通过机头进入成型模具（口模）。模具的内腔形状决定了线材的截面形状（如圆形、扁形、异形等），模具尺寸直接影响线材的外径精度（通常要求误差≤±0.1mm）。

• 模具设计需符合流体力学原理，确保熔体在模具内流动均匀，避免因流速不均导致线材出现偏心、壁厚不均等问题。例如，圆形线材的模具需保证中心定位准确，防止线材 “椭圆化”。

3. 冷却定型

• 从模具挤出的熔融线材温度较高，需立即进入冷却装置（通常为水冷槽）进行定型。冷却水温度一般控制在 20~40℃，通过热交换快速降低线材温度，使 TPE 熔体固化并保持模具赋予的形状。

• 冷却方式通常为水浴冷却（线材浸入水中）或喷淋冷却（适用于表面要求较高的线材），冷却时间需足够（通常 5~10 秒），避免线材因内部未完全固化而在后续牵引中变形。

4. 牵引与收卷

• 冷却后的线材通过牵引机（如履带式牵引机）以稳定的速度被拉出，牵引速度需与挤出速度匹配：

• 若牵引速度过快，线材会被拉伸，导致外径变小、内部应力增大（可能影响弹性）；

• 若过慢，线材易堆积，出现鼓包或尺寸超差。

• 最后，线材通过收卷机卷绕成盘，收卷张力需均匀，避免线材缠绕过紧导致变形或过松导致松散。

三、关键工艺参数控制

1. 温度控制

• 料筒温度：从加料段到机头逐步升高（如加料段 120~150℃，塑化段 150~180℃，机头段 180~200℃），确保 TPE 充分熔融但不降解。

• 模具温度：通常略高于机头温度（10~20℃），减少熔体在模具内的冷却固化，保证流动性。

2. 螺杆转速

• 转速决定挤出量和剪切力：转速过高会增加剪切热，可能导致材料过热；过低则塑化效率低，影响生产速度。需根据 TPE 熔体粘度调整（一般 10~50rpm）。

3. 牵引速度与挤出速度匹配

• 两者的比值（牵引比）直接影响线材尺寸：牵引比 = 牵引速度 / 挤出速度，通常控制在 1.05~1.2（轻微拉伸可提高线材表面光洁度，但需避免过度拉伸）。

4. 模具尺寸与间隙

• 模具的出口直径需略大于目标线材直径（因 TPE 冷却后会有轻微收缩，收缩率通常为 1%~3%），需通过试产调整模具尺寸补偿收缩量。

四、常见问题及解决措施

五、工艺特点总结

TPE 线材挤出成型的核心优势在于连续性强、效率高（可实现 24 小时连续生产），且通过调整工艺参数（温度、转速、牵引比等）可灵活调控线材的尺寸和性能，满足不同场景需求。此外，由于 TPE 无需硫化，相比传统橡胶挤出，省去了后续固化步骤，进一步缩短了生产周期，适合大规模工业化生产。

通过精准控制各环节工艺，可生产出表面光滑、尺寸精确、性能稳定的 TPE 线材，为其在电子、医疗、工业等领域的应用提供可靠保障。