TPU 사출 성형 공정 및 금형 세부 사항

사출 성형 도구
TPU 몰드는 열간 성형에 사용되는 동일한 종류의 강철로 만들어집니다. 단순한 소형 제품은 알루미늄 합금으로 만드는 경향이 있습니다. 인서트 캐스팅 수지 또는 다이캐스팅 금속은 일반적으로 샘플 몰드에 사용할 수 있습니다. 다음 몰드 유형은 TPU를 처리할 수 있습니다.
• 투피스 몰드
• 쓰리피스 몰드
• 이중 평행 금형
• 전체 압력 다이
• 멀티 갭 몰드
문
TPU는 일반적으로 다음 유형의 게이트를 사용합니다.
• 필름 게이트
• 다이어프램 게이트
• 핀 게이트
• 환형 게이트
• 스프루
• 터널 캐스팅
• 핫 러너 게이트
게이트의 경우 스프루와 러너는 단단한 플라스틱보다 25 - 50퍼센트 더 커야 합니다(그림 4.1). 압력 강하는 특히 게이트 시스템에서 피해야 합니다.
그림 4.1 러너 부싱의 설계
러너가 멀수록 유동 경로는 전체 경로에 대한 전체 러너 직경을 사용하도록 설계되어야 하며 금형의 1개 또는 2개 절반에 배치되어야 한다는 사실에 더 많은 주의를 기울여야 합니다(그림 4.2). . 다중 캐비티 금형, 즉 2개 또는 3개 조각에서 러너는 기본적으로 동일한 길이의 흐름 경로에 배열되어야 합니다(그림 4.3).
그림 4.2 스프루 단면
그림 4.3 다중 캐비티 금형의 러너
핀 포인트 게이트는 깨끗한 찢어짐을 보장하기 위해 게이트 부분에 약점이 있어야 합니다. 대형 핀 포인트 게이트는 부품의 스프레이 또는 기타 압흔과 연관되어서는 안 됩니다. 축 대칭 부품의 경우 유선형 형성을 더 잘 방지하기 위해 환형 또는 다이어프램 게이트를 사용할 수 있습니다. 금형 충전 및 배출은 긴밀한 통제하에 유지되어야 합니다. (그림 4.4)
그림 4.4 게이트 형태
그림 4.5 "옷걸이형" 필름 게이트
쏟아지는 지점이 보이지 않으면 터널 게이트가 가장 좋은 솔루션입니다. (그림 4.6)
그림 4.6 플랫 피드가 있는 터널 게이트
핫 러너 기술 및 핫 러너 노즐
핫 러너 피딩 시스템은 열가소성 플라스틱에 점점 더 대중화되고 있습니다. TPU는 또한 이 기술을 채택하지 못하도록 보호됩니다. 그림 4.7은 이 방법의 주요 규칙을 나열합니다.
그림 4.7 핫 러너 시스템 요구 사항
플라스틱 격리 캡이 없는 개방형 노즐
TPU 처리는 열 분리가 좋지 않아 "눈 원", 후광, 접착 및 재료 떨어짐이 발생하기 때문에 일반적으로 사용되지 않습니다.
그림 4.8 플라스틱 격리 캡이 없는 개방형 노즐
플라스틱 격리 캡이 있는 개방형 노즐
격리 캡과 냉각 시스템은 더 나은 열 분리로 이어집니다(그림 4.9).
그림 4.9 플라스틱 격리 캡이 있는 개방형 노즐
어뢰 헤드의 노즐 열기
좁은 환형 간격은 과도한 전단력을 초래합니다. 일반적으로 TPU에는 적합하지 않습니다(그림 4.10).
그림 4.10 어뢰 헤드가 있는 개방형 노즐
게이트가 있는 개방형 노즐
이 시스템은 주로 대형 금형(단일/다중 캐비티)에 사용됩니다. 특정 포인트는 낮은 압력 손실과 우수한 열 분리입니다(그림 4.11).
그림 4.11 게이트가 있는 개방형 노즐
니들 밸브가 있는 노즐
깨끗한 유동점을 부품에 직접 배치할 수 있습니다. 이 게이팅 시스템은 효과적인 단열과 낮은 압력 손실을 보여줍니다(그림 4.12).
그림 4.12 니들 밸브가 있는 노즐
금형의 흐름 특성
TPU의 유동 거동은 기본적으로 다른 열가소성 수지의 유동 거동과 동일합니다. 유동 경로의 길이는 용융 온도, 채워진 부품의 벽 두께, 사출 속도 및 재료의 유변학적 특성에 따라 달라집니다. 사출 속도는 장비 및 기술 조건에 따라 다릅니다. 다음 그림은 TPU 흐름 경로와 용융 온도 사이의 관계를 보여줍니다.
그림 4.13 유로 길이와 용융 온도의 관계
금형배기
특히 TPU 두꺼운 벽 부품의 경우 우수한 캐비티 배출이 중요합니다. 깊이가 0.02 ~ 0.05mm이고 파팅 라인의 너비가 5mm인 홈이 적절하다고 간주됩니다(그림 4.14). 비성형 파팅라인 부위의 공기가 압축되면 바늘을 사용하여 적절한 방법으로 적절한 배기관을 삽입하는 것이 가능하다.
그림 4.14 배기 슬로팅의 개략도
수축
열가소성 폴리우레탄의 경우 수축 데이터는 금형 설계 단계에서 제품의 모양에 따라 특정 한도 내에서만 수정할 수 있으며 벽 두께와 가공 조건은 수축에 상당한 영향을 미칩니다. 금형 설계의 일반적인 규칙은 약 1% 수축입니다. 2차 차이는 우수한 탄성 변형으로 상쇄됩니다. 성형 후 연질 TPU 및 얇은 벽 제품의 수축은 경질 TPU 및 벽 두께가 더 큰 제품보다 더 큽니다. 그림 4.15는 전체 영역의 전체 수축 상황을 보여줍니다.
그림 4.15 TPU 수축 범위 비교
탈형
캐비티 표면
금형 캐비티의 표면 거칠기가 0에 도달합니다.5 - 0.6 μM 이형 및 TPU 보조 스프레이를 줄입니다. 이형력은 다른 거칠기 또는 코팅과 최소로 비교됩니다.
탈형 테이퍼
몰드 테이퍼는 5도 이상이어야 하며 부드러운 등급의 TPU를 사용하는 것이 분명합니다. 엇갈린 테이퍼는 금형 벽과의 분리를 향상시킵니다(그림 4.16).
그림 4.16 탈형 테이퍼
배출기
TPU의 경우 완제품의 변형을 방지하기 위해 배출 장치의 표면이 최대한 커야 합니다(그림 4.17).
그림 4 17 이젝터
TPU의 높은 탄성으로 인해 바닥 탈형 및 속이 빈 제품이 가능합니다. 코어는 압축 공기로 날려버릴 수 있습니다(그림 4.18).
그림 4.18 블로우 성형
색칠하다
TPU는 일반적으로 자연스러운 색상만 제공합니다. 착색은 간단한 과정이며 기계로 처리할 수 있습니다. TPU 원색 마스터 입자를 사용하는 것은 간단하고 신뢰할 수 있습니다. 폴리스티렌 및 SAN 수지 기반 마스터배치는 거의 허용되지 않는 반면, 폴리올레핀 및 PVC 기반 마스터배치는 TPU에 적합하지 않습니다. 착색에는 안료와 페이스트를 사용할 수 있습니다. 필요한 첨가량은 제품의 벽 두께, 안료의 색상 농도 및 지정된 채도에 따라 다릅니다.
일반적인 추가 금액은 다음과 같습니다.
컬러 마스터배치: 1.0 - 4.0퍼센트
색상 붙여넣기: {{0}}.5 - 1.0퍼센트
안료: 0.2 - 0.5%
TPU를 사용할 때 표준 상용 장비를 사용하여 착색제를 추가하고 혼합할 수 있습니다. 특수 색상의 경우 드럼 믹서 또는 티퍼 믹서 및 기타 유사한 장치를 사용할 수 있습니다. 색상 첨가제 또는 기타 첨가제에 물이 포함되어 있지 않은지 확인하십시오.
매우 중요. 정적 혼합기는 색상 분산을 크게 개선하고 착색제의 양을 줄이는 경향이 있습니다.
첨가물
처리 특성 및 특수 동작을 개선하려면 다음과 같은 일반적인 기능 마스터배치를 추가하는 것이 좋습니다.
• 유착방지제
• 탈형
• 자외선 안정제
추가하기 전에 사전 건조해야 합니다.