Processo de moldagem por injeção de TPU e detalhes do molde (Parte 1)

1 Moldagem por injeção
O método de processamento mais adequado para TPU é a máquina de moldagem por injeção de parafuso. Com uma única rosca de comprimento normal, o parafuso de três estágios pode produzir um bom derretimento uniforme plastificado. Se for necessária alta capacidade de plastificação (capacidade de produção), pode-se usar uma rosca mais longa.
Figura 1.1 Parafuso de injeção para processar TPU
O parafuso na zona de compressão não é aplicável devido à alta força de cisalhamento. A plastificação TPU requer alta energia e alto torque de acionamento do parafuso. Torque insuficiente levará à flutuação da velocidade do parafuso e à plastificação desigual. Dentro dos limites, uma temperatura mais alta do barril produzirá bons resultados, embora haja risco de superaquecimento dos materiais. O caminho entre o bocal e a cabeça do cano deve ser projetado para não ter ângulo morto, para que o material possa ser injetado sem danos térmicos. O controle preciso da temperatura do sistema de aquecimento do cilindro da rosca e do bico é o ponto chave. Tome cuidado para garantir que o bocal seja aquecido uniformemente em todo o seu comprimento. Cuidado com o superaquecimento local e possível resfriamento do material fundido no caminho. O TPU fundido não é corrosivo nem abrasivo. Por esta razão, o parafuso não precisa de nenhuma liga de aço especial ou revestimento reforçado.
Fig. 1.2 Moldagem por injeção da alavanca de câmbio
2 Ajuste de temperatura do barril da rosca e da matriz
Unidade de injeção: TPU deve ser processado em temperatura de fusão entre 190 e 220 graus C. Para alguns tipos duros, a temperatura de fusão pode aumentar para 240 graus C. A faixa de temperatura de fusão do nível específico TPU pode ser encontrada na tabela de informações do produto relevante . A Fig. 2.1 mostra os valores orientadores para aquecer o corpo da rosca e o bocal sob diferentes durezas Shore.
Fig. 2.1 Configuração de temperatura para diferentes durezas
Molde: A principal influência da temperatura do molde é a qualidade da superfície e o comportamento de desmoldagem. Também afeta o encolhimento e o estresse interno da estrutura final (quando frio). A temperatura normal do molde deve ser de 20 - 40 graus C. No entanto, com alguns tipos de TPU aprimorados e enchimento de fibra de vidro para fortalecer o TPU, a temperatura do molde deve ser aumentada para 60 graus C para garantir a melhor qualidade da superfície. Para o resfriamento de artigos de parede espessa, uma redução de cerca de 5 graus C pode reduzir o tempo de ciclo.
Plastificação: Para a velocidade de plastificação, a velocidade circunferencial não deve exceder 0,3 m/s. O curso de dosagem deve estar entre 1 D e 4 D. A figura a seguir mostra a velocidade máxima sob diferentes diâmetros de parafuso.
Fig. 2.2 Relação funcional entre a velocidade do parafuso e o diâmetro do parafuso
A experiência prática é que é melhor usar 30 - 75 por cento da capacidade do barril da rosca. Se o volume de injeção correspondente à capacidade do barril da rosca for muito baixo, o fundido permanecerá muito tempo na unidade de plastificação. Isso causará danos térmicos à substância fundida.
Figura 2.3 Decomposição do TPU fundido no processamento do barril de parafuso
Pressão de injeção, pressão de retenção, contrapressão, velocidade de injeção
Para um processamento ideal, o ponto chave é controlar continuamente a pressão e a velocidade de injeção. Deve ser capaz de controlar a injeção e manter a pressão na faixa de 100 a 1200 bar. Para homogeneizar, deve haver uma contrapressão, que geralmente é ajustada entre 1 e 2,5 por cento da pressão de injeção. A velocidade de injeção é baseada principalmente na espessura da parede. Geralmente, o molde para artigos de paredes grossas precisa ser preenchido lentamente, enquanto os artigos de paredes finas precisam ser preenchidos rapidamente.
Além da espessura da parede e do tipo de cavidade, a exaustão do molde desempenha um papel importante na velocidade de injeção, o que ajuda a evitar as chamadas "marcas de queimadura" causadas pelo ar quente de alta pressão. A pressão de injeção/pressão de retenção exerce grande influência na estabilidade do espaço e na desmoldagem.
Pressão de injeção muito alta durante a moldagem, enquanto pressão de retenção muito baixa produz amassados. É mais difícil formar sobrecarga e desmoldar. É aconselhável trabalhar com uma pressão escalonada, ou seja, uma pressão de retenção menor que a pressão de injeção. De acordo com a regra, 50% da pressão de injeção é adequada. Isso pode produzir mercadorias com a pressão interna mínima.
Figura 2 Etapas típicas do ciclo de processamento 4TPU
tempo de ciclo
O tempo de ciclo é determinado pela forma do objeto, pela espessura da parede, pelo resfriamento do molde e pelo próprio material. A figura a seguir mostra o efeito da espessura da parede no ciclo de injeção. TPU pode ser dividido em três níveis: duro, médio e macio.
Fig. 5.5 Relação entre o tempo de ciclo e a espessura e dureza da parede
Desmoldagem
O molde de replicação TPU precisa ser descrito em detalhes. O TPU de nível suave é muito estranho e pode produzir itens de parede muito incomuns. Isso deve ser considerado no projeto do molde. Agente de liberação pode ser usado para liberação. Desmoldantes à base de silano, como Baysilon M, têm bons efeitos. Agente desmoldante sem silano também pode ser usado, mas deve ser usado com frequência.
3 Reciclagem de Resíduos
Materiais triturados feitos de resíduos, portões e produtos não qualificados podem ser transformados em partículas para reciclagem se estiverem limpos e secos. Para moldagem por injeção, adicionar menos de 30% de material triturado ao material puro não afetará o desempenho do produto. Se você processar materiais triturados por conta própria, os artigos moldados devem ser testados conforme necessário para determinar se eles podem atender aos requisitos de desempenho.