1、TPU 注塑黑点的解决方法热塑性聚氨酯弹性体一般被称作 TPU(Thermoplastic polyurethanes) ,TPU 具有其他塑料材料所无法比拟的许多优异的功能,因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。TPU 已广泛应用于电子电器、医疗卫生、工业及体育等方面,用于制作手机保护套、医疗器材、健身器材、鞋材、玩具、汽车座椅材料等日常用品。有关数据预测,2013-2017 年 TPU 市场规模年平均增长速度达 11.2%,2017 年消费额预计达到 28.1 亿元。TPU 因其低粘度。良好的耐曲挠性、优异的耐磨性、高光泽度的特点,近年已成为注塑厂商生产手机保护套的主要材料,但在实际
2、生产中 TPU 注塑成型产品出现黑点现象并不罕见。产生黑点直接降低成品率,且不易解决,是注塑行业的一个共同话题。本文将以 TPU 材料手机保护套注塑成型为例,简要探讨 TPU 注塑黑点的避免和解决方法。从高分子成型过程解释出现黑点的物理原因,是由于 TPU 含有氨基,氨基活性强,在熔融状态下具有粘性,注塑过程中,与螺杆、料筒接触的那层 TPU 原料长时间滞留无法被射出料筒外,经过一段时间的受热老化,被烧焦分解,在螺杆、料筒上出现积碳,注塑过程中积碳偶尔被摩擦脱落,混入熔融的原料中注塑成型,导致产品出现黑点。在实际生产中,加快导致 TPU 原料注塑成型产生黑点的原因还有很多,主要有以下这些:车间
3、生产环境较差。车间环境脏乱,粉尘和杂质污染了整个生产流程的环节。TPU 原料不纯净。为了降低成本,有些生产厂商在原料中渗入过多“水口”料二次使用,或者不同牌子的原料牌子杂乱混用,原料低档。注塑机操作不规范。这一点分多个方面,其一是模具方面因素,模具本身的成型品形状、厚度等设计不良。现在的手机保护套的越来越大和越薄,还有生产 1 出 2 或更多腔的模具,生产厂商单靠提高原料温度填充模腔,时间长了产品发黄和产生黑点;其二客户选用的注塑机比较低端,或者机器选用不当,机器本身能力不能满足成性条件如压力、射速等参数设定。与机器使用者的工艺调试水品有关。调机师傅一直使用最普通常规的方法调试机器。使用者不良
4、的操作习惯。譬如暂停生产前,还没有规划好把料管里面的原料注射完并把机器调到保温状态,原料长期受热,导致发黄。注塑机缺少清洁保养。一般连续生产 TPU 原料的注塑机最好每转一次班做一次螺杆和料筒的清洁保养,洗机成本不高,比不洗机造成黑点而浪费料的费用低,但是有些厂商忽略这一点。还有其他原因导致制品出现黑点,这些情况出现通常多项交错。往往中低端产品生产厂商因节约成本导致这些情况比较常见。高端产品生产厂商因为产品的利润空间较高出现这些情况相对较少,他们会严格管控操作规范,更懂得对注塑机的保养,且用的塑料相对较好。原料的使用是产生黑点的直接原因。TPU 本身的耐温性并不好,原料本身的性质差异影响较为重
5、要。一些产自欧洲(德国拜耳)和台湾的原料一般比国内生产的好,有的甚至加温至 240-250也不会“糊料” ,而国内生产的有些原料加温超过 230,时间稍长就出现发黄黑点问题。而且,生产厂商因接到不同颜色产品的订单,会频繁更换渗入原料中的色粉,对于生产优秀的注塑件也提出很大的考验。一些加工师傅应用中总结出经验:更换色粉遵循从浅色到深色的次序,先生产透明、浅色的产品,再到深色,最后黑色,其后清洗一遍机器再打透明颜色制品。不按这种顺序在后续更换制品颜色生产中会浪费大量的原料。同时也要关注色粉的耐温性,一些劣质色粉也是导致黑点的元凶。在厂商的生产环境、原料质量、模具等因素无法改变的情况下,针对注塑机本
6、身设计和使用的过程,有专门的应对方法解决客户面对的此类问题。1、根据产品需要,调整注塑机硬件参数。减少原料在料桶和螺杆内停留的时间,控制过高的生产温度,从而减少原料在机器内的碳化。加大注射装置的注射压力和注射速率,更易成型。具体方法如下:1、对机器的改装最简单的方法是换一套料管组,适当减小螺杆直径,使原料在料桶中停留的时间变短,如把标准的 UN120SK 产品的直径38CM 的螺杆改为直径 35CM 的螺杆,同时注射压力提升 17%,更利于改善成型薄壁制品,这种特别工程的改装的成本相差不大。2、另一种方法是提高注塑机的射胶速度(加大油泵电机)而把模腔填满,不用提升原料的温度。但这种特工改装方法会一定程度提高机器的成本。机器的注射量。生产手机保护套的注射量一般比较少,改少注射量使原料在料桶内停留时间减少,既缩小一级射台,也需要改装成本。2、按使用参数设计生产 TPU 原料专用螺杆,专用设计的螺杆更适合生产 TPU 材料。三、合理使用机器,编制操作规范。