tpe原料是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料。它在常温下具有橡胶的弹性、柔软性和良好的触感,而在高温下能够像热塑性塑料一样熔融加工,这使得它可以通过注塑、挤出、吹塑等多种加工方法制成各种塑料制品。
填充不足的原因分析
注塑工艺参数方面
注射压力不足:注射压力是推动塑料熔体填充模具型腔的动力。如果注射压力过低,熔体在流动过程中遇到阻力后,无法顺利充满整个型腔。例如,对于结构复杂、薄壁或流长比(流动长度与壁厚之比)较大的制品,需要足够的注射压力才能使熔体到达型腔的各个角落。
注射速度过慢:注射速度决定了熔体在模具型腔中的流动速度。当注射速度过慢时,熔体在填充过程中可能会提前冷却固化,特别是在模具温度较低或者制品壁厚较薄的情况下,从而导致填充不完全。例如,在生产小型精密塑料制品时,较慢的注射速度可能使熔体在到达型腔末端之前就已经凝固。
保压不足:保压阶段对于补充制品因冷却收缩而产生的体积空缺非常重要。如果保压压力不够或者保压时间过短,制品在冷却过程中会出现体积收缩,导致填充不足。比如,一些厚壁制品在冷却时收缩较大,若保压参数不合理,就容易产生内部空洞或表面凹陷的情况。
模具设计方面
浇口设计不合理:浇口的位置、尺寸和数量对熔体的填充效果有很大影响。如果浇口位置不当,如距离型腔较远或者位于熔体流动阻力较大的位置,熔体在填充过程中就会遇到困难。浇口尺寸过小会限制熔体的流量,导致填充速度过慢;浇口数量过少可能使熔体无法均匀地分布到整个型腔,造成部分区域填充不足。
流道系统不畅:流道是熔体从注塑机喷嘴进入模具型腔的通道。如果流道的直径过小、表面粗糙度高或者存在障碍物,熔体在流道中的流动阻力就会增大,从而影响填充。例如,冷料井设计不合理,导致冷料进入型腔,也会阻碍熔体的正常填充。
排气不良:在熔体填充模具型腔的过程中,型腔内的空气需要排出。如果模具排气不良,空气会被压缩在型腔内,形成背压,阻止熔体的进一步填充。例如,对于深腔或薄壁的塑料制品,排气问题尤为重要,因为空气很难从这些狭小的空间中顺利排出。
原料特性方面
TPE 原料流动性差:不同的 TPE 原料具有不同的流动性。如果原料的流动性不佳,在相同的注塑工艺条件下,熔体就难以顺利填充模具型腔。这可能是由于 TPE 原料的分子结构、分子量分布等因素导致的。例如,高分子量的 TPE 或者含有较多填充剂的 TPE 原料,其流动性相对较差。
原料干燥程度不够:TPE 原料在注塑前如果含有过多的水分,在注射过程中,水分会变成水蒸气,使熔体的流动性变差,同时也会在制品表面形成气泡、银纹等缺陷,影响填充效果。特别是对于吸湿性较强的 TPE 原料,如聚酯类 TPE,干燥处理就显得尤为重要。
对策方法
优化注塑工艺参数
提高注射压力和速度:在不超过模具和注塑机承受能力的前提下,适当提高注射压力和速度。通过试模来确定合适的注射压力和速度,以确保熔体能够顺利填充型腔。对于结构复杂的制品,可以采用分段注射的方式,先以较高的速度和压力填充主流道和大部分型腔,然后再以较低的速度和压力填充制品的细节部分,这样可以避免产生飞边等缺陷。
调整保压参数:合理设置保压压力和保压时间。保压压力一般为注射压力的 50% - 80% 左右,保压时间根据制品的厚度、尺寸和材料特性来确定,通常在几秒钟到几十秒钟之间。通过实验和观察制品的质量,如表面是否有凹陷、内部是否有空洞等,来优化保压参数,确保制品在冷却过程中得到足够的材料补充。
改进模具设计
优化浇口设计:根据制品的形状、尺寸和壁厚等因素,合理选择浇口的位置、尺寸和数量。对于大型或形状复杂的制品,可以采用多个浇口来均匀地分配熔体。例如,采用侧浇口、点浇口或潜伏式浇口等不同的浇口形式,以适应不同的制品要求。同时,浇口的尺寸应根据制品的大小和熔体的流量来确定,一般浇口的最小尺寸不应小于制品壁厚的 0.8 - 1 倍。
改善流道系统:确保流道的直径足够大,以减小熔体的流动阻力。流道的表面应光滑,减少粗糙度,避免熔体在流道中产生滞留或分解。合理设计冷料井,防止冷料进入型腔。例如,可以采用热流道系统,它能够使熔体在流道中保持较好的流动性,减少废料和缩短成型周期。
加强模具排气:在模具上开设排气槽、排气孔或使用透气钢等排气材料来改善排气效果。排气槽的位置应设置在熔体最后填充的部位,如制品的分型面、镶件周围等。排气槽的深度一般在 0.02 - 0.05mm 之间,宽度根据模具的大小和排气需求在 3 - 10mm 之间。对于深腔制品,可以采用真空排气技术,在注塑前将型腔内的空气抽出,以降低背压,提高填充效率。
改善原料性能和处理方法
选用流动性好的 TPE 原料或添加剂:在产品设计允许的范围内,选择流动性更好的 TPE 原料。如果无法更换原料,可以考虑添加适量的润滑剂等添加剂来改善原料的流动性。但要注意添加剂的用量和对制品性能的影响,如机械性能、外观等。
充分干燥原料:对于吸湿性的 TPE 原料,在注塑前要进行充分的干燥处理。干燥温度和时间根据原料的种类和含水量来确定。例如,聚酯类 TPE 原料的干燥温度一般在 80 - 100℃左右,干燥时间为 2 - 4 小时。可以使用干燥机对原料进行干燥,并且要确保干燥后的原料在注塑过程中避免再次受潮。