在保壓階段,由于壓力相當高,TPU呈現(xiàn)部分可壓縮特性。在壓力較高區(qū)域,TPU較為密實,密度較高;在壓力較低區(qū)域,德國拜耳TPU較為疏松,密度較低,因此造成密度分布隨位置及時間發(fā)生變化。保壓過程中TPU流速極低,流動不再起主導作用;壓力為影響保壓過程的主要因素。保壓過程中TPU已經充滿模腔,此時逐漸固化的熔體作為傳遞壓力的介質。模腔中的壓力借助TPU傳遞至模壁表面,有撐開模具的趨勢,因此需要適當?shù)逆i模力進行鎖模。漲模力在正常情形下會微微將模具撐開,對于模具的排氣具有幫助作用;但若漲模力過大,易造成成型品毛邊、溢料,甚至撐開模具。因此在選擇注塑機時,應選擇具有足夠大鎖模力的注塑機,以防止?jié)q?,F(xiàn)象并能有效進行保壓。
冷卻階段
在德國拜耳TPU注塑成型模具中,冷卻系統(tǒng)的設計非常重要。這是因為成型德國拜耳TPU制品只有冷卻固化到一定剛性,脫模后才能避免德國拜耳TPU制品因受到外力而產生變形。由于冷卻時間占整個成型周期約70%~80%,因此設計良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅縮短成型時間,提高注塑生產率,降低成本。設計不當?shù)睦鋮s系統(tǒng)會使成型時間拉長,增加成本;冷卻不均勻更會進一步造成制品的翹曲變形。
根據(jù)實驗,由熔體進入模具的熱量大體分兩部分散發(fā),一部分有5%經輻射、對流傳遞到大氣中,其余95%從熔體傳導到模具。制品在模具中由于冷卻水管的作用,熱量由模腔中的通過熱傳導經模架傳至冷卻水管,再通過熱對流被冷卻液帶走。少數(shù)未被冷卻水帶走的熱量則繼續(xù)在模具中傳導,至接觸外界后散溢于空氣中。
TPU注塑成型的成型周期由合模時間、充填時間、保壓時間、冷卻時間及脫模時間組成。其中以冷卻時間所占比重大,大約為70%~80%。因此冷卻時間將直接影響德國拜耳TPU制品成型周期長短及產量大小。脫模階段TPU制品溫度應冷卻至低于德國制品的熱變形溫度,以防止TPU制品因殘余應力導致的松弛現(xiàn)象或脫模外力所造成的翹曲及變形。
影響制品冷卻速率的因素有:
德國拜耳TPU制品設計方面:主要是制品壁厚。制品厚度越大,冷卻時間越長。一般而言,冷卻時間約與制品厚度的平方成正比,或是與大流道直徑的1.6次方成正比。即制品厚度加倍,冷卻時間增加4倍。
模具材料及其冷卻方式。模具材料,包括模具型芯、型腔材料以及模架材料對冷卻速度的影響很大。模具材料熱傳導系數(shù)越高,單位時間內將熱量從TPU傳遞而出的效果越佳,冷卻時間也越短。
冷卻水管配置方式:冷卻水管越靠近模腔,管徑越大,數(shù)目越多,冷卻效果越佳,冷卻時間越短。
冷卻液流量:冷卻水流量越大(一般以達到紊流為佳),冷卻水以熱對流方式帶走熱量的效果也越好。
冷卻液的性質:冷卻液的粘度及熱傳導系數(shù)也會影響到德國拜耳TPU模具的熱傳導效果。冷卻液粘度越低,熱傳導系數(shù)越高,溫度越低,冷卻效果越佳。
德國拜耳TPU選擇:是指拜耳TPU將熱量從熱的地方向冷的地方傳導速度的量度。拜耳TPU熱傳導系數(shù)越高,代表熱傳導效果越佳,或是TPU比熱低,溫度容易發(fā)生變化,因此熱量容易散逸,熱傳導效果較佳,所需冷卻時間較短。
加工參數(shù)設定:料溫越高,模溫越高,頂出溫度越低,所需冷卻時間越長。
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