Postopek brizganja TPU in podrobnosti kalupa (1. del)

1 Brizganje
Najprimernejša metoda obdelave TPU je stroj za brizganje z vijaki. Z enim navojem normalne dolžine lahko tristopenjski vijak proizvede dobro plastificirano enakomerno talino. Če je potrebna visoka zmogljivost plastificiranja (proizvodna zmogljivost), se lahko uporabi daljši vijak.
Slika 1.1 Brizgalni vijak za obdelavo TPU
Vijak v območju stiskanja ni uporaben zaradi velike strižne sile. Plastifikacija TPU zahteva visoko energijo in velik navor pogona vijaka. Nezadosten navor bo povzročil nihanje hitrosti vijaka in neenakomerno plastifikacijo. Znotraj omejitev bo višja temperatura soda dala dobre rezultate, čeprav bo tvegala pregrevanje materialov. Pot med šobo in glavo cevi mora biti zasnovana tako, da nima mrtvega kota, tako da se material lahko vbrizga brez toplotnih poškodb. Natančna regulacija temperature grelnega sistema vijačnega soda in šobe je ključna točka. Pazite, da bo šoba enakomerno segreta po vsej dolžini. Pazite se lokalnega pregrevanja in možnega mraza staljenega materiala na poti. Staljeni TPU ni ne jedek ne abraziven. Iz tega razloga vijak ne potrebuje posebnega legiranega jekla ali ojačane prevleke.
Slika 1.2 Brizganje prestavne ročice
2 Nastavitev temperature cevi vijaka in matrice
Enota za vbrizgavanje: TPU se obdeluje pri temperaturi taljenja med 190 in 220 stopinjami C. Za nekatere trde razrede se lahko temperatura taljenja dvigne na 240 stopinj C. Območje temperature taljenja posebne stopnje TPU lahko najdete v ustrezni tabeli z informacijami o izdelku . Slika 2.1 prikazuje vodilne vrednosti za segrevanje vijačne cevi in ​​šobe pri različnih trdotah po Shoru.
Slika 2.1 Nastavitev temperature za različne trdote
Plesen: Glavni vpliv temperature kalupa je kakovost površine in obnašanje pri razkalupljenju. Vpliva tudi na krčenje in notranje napetosti končne strukture (v hladnem stanju). Običajna temperatura kalupa mora biti 20 - 40 stopinj C. Vendar pa je treba z nekaterimi izboljšanimi vrstami TPU in polnilom iz steklenih vlaken za krepitev TPU temperaturo kalupa dvigniti na 60 stopinj C, da se zagotovi najboljša kakovost površine. Za hlajenje izdelkov z debelo steno lahko zmanjšanje za približno 5 stopinj C skrajša čas cikla.
Plastificiranje: pri hitrosti plastificiranja obodna hitrost ne sme presegati 0,3 m/s. Merilni hod mora biti med 1 D in 4 D. Naslednja slika prikazuje največjo hitrost pri različnih premerih vijakov.
Slika 2.2 Funkcionalno razmerje med hitrostjo vijaka in premerom vijaka
Praktične izkušnje kažejo, da je najbolje uporabiti 30 - 75 odstotkov kapacitete cevi vijaka. Če je prostornina vbrizgavanja, ki ustreza kapaciteti cevi polža, zelo nizka, bo talina predolgo ostala v enoti za plastificiranje. To bo povzročilo toplotno poškodbo staljene snovi.
Slika 2.3 Razgradnja taline TPU pri obdelavi vijačnega soda
Tlak vbrizgavanja, zadrževalni tlak, protitlak, hitrost vbrizgavanja
Za idealno obdelavo je ključna točka stalen nadzor tlaka in hitrosti vbrizgavanja. Sposoben mora biti nadzor nad vbrizgavanjem in vzdrževanje tlaka v območju od 100 do 1200 barov. Za homogenizacijo mora obstajati protitlak, ki je običajno nastavljen med 1 in 2,5 odstotka tlaka vbrizga. Hitrost vbrizgavanja temelji predvsem na debelini stene. Na splošno je treba kalup za izdelke z debelimi stenami polniti počasi, medtem ko je treba izdelke s tankimi stenami napolniti hitro.
Poleg debeline stene in vrste votline ima izpušni plin pomembno vlogo pri hitrosti vbrizgavanja, kar pomaga preprečiti tako imenovane "ožgane sledi", ki jih povzroča vroč zrak pod visokim pritiskom. Tlak vbrizgavanja/zadrževalni tlak ima velik vpliv na stabilnost prostora in razkalupljenje.
Previsok tlak vbrizgavanja med oblikovanjem, medtem ko prenizek zadrževalni tlak povzroča udrtine. Težje je oblikovati preobremenitev in razkalupiti. Priporočljivo je delati z zamaknjenim tlakom, to je nižjim zadrževalnim tlakom od tlaka vbrizgavanja. Po pravilu je primernih 50 odstotkov tlaka vbrizga. To lahko proizvede blago z minimalnim notranjim pritiskom.
Slika 2 Tipični koraki cikla obdelave 4TPU
Čas za kolesarjenje
Čas cikla je določen z obliko predmeta, debelino stene, ohlajanjem kalupa in samim materialom. Naslednja slika prikazuje vpliv debeline stene na cikel vbrizgavanja. TPU lahko razdelimo na tri nivoje: trdi, srednji in mehki.
Slika 5.5 Razmerje med časom cikla ter debelino in trdoto stene
Razkalupljanje
Model za replikacijo TPU je treba podrobno opisati. Mehki TPU je zelo nenavaden in lahko ustvari zelo nenavadne stenske predmete. To je treba upoštevati pri načrtovanju kalupa. Ločevalno sredstvo se lahko uporablja za sproščanje. Ločevalna sredstva na osnovi silana, kot je Baysilon M, imajo dobre učinke. Lahko se uporabi tudi ločilno sredstvo brez silana, vendar ga je treba uporabljati pogosto.
3 Recikliranje odpadkov
Zdrobljene materiale, izdelane iz odpadnih materialov, vrat in nekvalificiranih izdelkov, je mogoče predelati v delce za recikliranje, če so čisti in suhi. Pri brizganju dodajanje manj kot 30 odstotkov zdrobljenega materiala čistemu materialu ne bo vplivalo na učinkovitost izdelka. Če zdrobljene materiale obdelujete sami, je treba oblikovane izdelke testirati, kot je potrebno, da ugotovite, ali lahko izpolnjujejo zahteve glede učinkovitosti.