长玻纤增强 TPU(LGF‑TPU)注塑工艺参数
核心原则:低剪切、低背压、低速塑化、合理温度,最大限度保留成品玻纤长度≥2mm;必须选用 LFT 专用低剪切螺杆(L/D=20‑24,压缩比 2.0‑2.5),禁止普通 TPU 螺杆。
一、原料预处理参数(必做)
干燥设备:除湿干燥机,露点‑40℃;
聚醚型 LGF‑TPU:80℃,烘干 3‑4h;
聚酯型 LGF‑TPU:85℃,烘干 4h;
控制含水率≤0.02%;水分超标会水解、银丝、气泡、韧性大幅下降。
回收料添加:回料占比≤5%,回料里玻纤被打碎,加多性能降到短纤 TPU 水平。
熔体停留时间:料筒滞留时间≤5min;停机超过 10 分钟,用 PP 清洗料筒,避免 TPU 碳化发黄。
二、料筒温度(分段梯度升温,℃)
表格
| 料筒区段 | 聚醚型 LGF‑TPU(耐水解) | 聚酯型 LGF‑TPU(耐油耐热) | 备注 |
|---|---|---|---|
| 进料段(后段) | 180‑190 | 185‑195 | 只预热,温度不宜过高,防止提前熔融打滑 |
| 压缩段(中段) | 195‑208 | 200‑215 | 主要熔融区域 |
| 均化段(前段) | 205‑215 | 210‑220 | 严禁超过 225℃ |
| 喷嘴 | 210‑220 | 215‑230 | 聚酯最高≤230℃,超过 235℃TPU 降解发黄 |
GF‑40 高玻纤牌号整体温度上浮 5‑8℃提升流动性;邵氏 D 硬度越高温度适当提高。
三、塑化参数(控制玻纤长度的核心)
螺杆转速:30‑60rpm,优先 30‑45rpm;转速>80rpm,玻纤剪短至 1mm 以内,冲击强度下降 50%;GF‑40 建议 30‑40r/min。
背压:极低背压 0.15‑0.35MPa(1.5‑3.5bar);不要超过 0.4MPa;背压越大剪切越大,长纤优势完全丧失;只有颜色不均时适当上调背压。
射胶余量(缓冲垫):8‑12mm;机器实际射胶量只用设备容量 60‑70%,减少熔体停留时间。
四、注射、保压、压力参数
注射速度:中低速填充
GF‑20:35‑60 mm/s
GF‑30:25‑45 mm/s
GF‑40:20‑35 mm/s高速会造成玻纤挤到表层,浮纤严重;速度太低出现熔接痕、缺料。
注射压力:70‑90MPa;GF‑40 流动性差可上调至 90‑100MPa。
保压压力:注射压力的 60%‑80%;不要过高,否则内应力大、翘曲严重。
保压时间:5‑12s;厚壁件 3‑5mm 取 10‑12s;玻纤导热更快,保压时间比普通 TPU 略长。
五、模具参数
模具温度:50‑70℃(最优选 60℃)
模温<45℃:冷却过快,玻纤排布紊乱、内应力大、翘曲;
模温>75℃:脱模困难、周期变长;高玻纤产品模温 60‑70℃改善浮纤问题。
流道与浇口:圆形大流道直径≥5.5mm;浇口厚度≥4mm;禁止点浇口,只用大水口、扇形浇口;多点进胶改善玻纤单向取向,减少翘曲。
排气槽:深度 0.02‑0.03mm,熔接痕位置增加排气;排气太深会跑披风。
脱模斜度:2‑3°;型腔钢材选用 H13 淬火硬模,抵抗玻纤磨损。
六、冷却时间
壁厚 2mm:16‑20s
壁厚 3mm:22‑28s
壁厚 4‑5mm:30‑38s整体成型周期比短玻纤 TPU 长 10‑15%。
七、后处理
制品成型后放入烘箱:60‑65℃退火 3h,释放内应力,显著改善翘曲变形。
GF‑30 聚酯 TPU 现场简化参数(调机师傅直接套用)
进料 190℃、中段 210℃、均化 218℃、喷嘴 225℃;螺杆转速 40rpm;背压 0.25MPa;注射速度 35mm/s;射压 80MPa;保压 55MPa、保压 8s;模温 60℃;3mm 壁厚冷却 25s。
八、参数做错对应的后果
转速太高、背压偏大 → 玻纤剪短,材料性能等同于短纤 TPU;
喷嘴温度过高>235℃ → TPU 降解发黄、力学下降;
注射速度过快 → 表面浮纤;
模温过低、保压太高 → 产品翘曲变形严重。
