Processus de moulage par injection de TPU et détails du moule (Partie 1)

1 moulage par injection
La méthode de traitement la plus appropriée pour le TPU est la machine de moulage par injection à vis. Avec un seul filetage de longueur normale, la vis à trois étages peut produire une bonne fusion uniforme plastifiée. Si une capacité de plastification élevée (capacité de production) est requise, une vis plus longue peut être utilisée.
Figure 1.1 Vis d'injection pour le traitement du TPU
La vis dans la zone de compression n'est pas applicable en raison de la force de cisaillement élevée. La plastification en TPU nécessite une énergie élevée et un entraînement à couple élevé de la vis. Un couple insuffisant entraînera une fluctuation de la vitesse de la vis et une plastification inégale. Dans les limites, une température plus élevée du baril donnera de bons résultats, bien qu'elle risque de surchauffer les matériaux. Le chemin entre la buse et la tête du canon doit être conçu sans angle mort, de sorte que le matériau puisse être injecté sans dommage thermique. Le contrôle précis de la température du système de chauffage du corps de la vis et de la buse est le point clé. Veillez à ce que la buse soit uniformément chauffée sur toute sa longueur. Attention aux échauffements locaux et au froid éventuel de la matière en fusion sur le parcours. Le TPU fondu n'est ni corrosif ni abrasif. Pour cette raison, la vis n'a pas besoin d'acier allié spécial ou de revêtement renforcé.
Fig. 1.2 Moulage par injection du levier de vitesses
2 Réglage de la température du barillet à vis et de la matrice
Unité d'injection : le TPU doit être traité à une température de fusion comprise entre 190 et 220 degrés C. Pour certaines qualités dures, la température de fusion peut augmenter jusqu'à 240 degrés C. La plage de température de fusion du niveau spécifique de TPU se trouve dans le tableau d'informations produit correspondant. . La Fig. 2.1 montre les valeurs indicatives pour le chauffage du corps de la vis et de la buse sous différentes duretés Shore.
Fig. 2.1 Réglage de la température pour différentes duretés
Moule : La principale influence de la température du moule est la qualité de la surface et le comportement au démoulage. Il affecte également le retrait et les contraintes internes de la structure finale (à froid). La température normale du moule doit être de 20 - 40 degrés C. Cependant, avec certaines qualités de TPU améliorées et un remplissage en fibre de verre pour renforcer le TPU, la température du moule doit être élevée à 60 degrés C pour assurer la meilleure qualité de surface. Pour le refroidissement d'articles à parois épaisses, une réduction d'environ 5 degrés C peut réduire le temps de cycle.
Plastification : Pour la vitesse de plastification, la vitesse circonférentielle ne doit pas dépasser 0.3 m/s. La course de dosage doit être comprise entre 1 D et 4 D. La figure suivante montre la vitesse maximale sous différents diamètres de vis.
Fig. 2.2 Relation fonctionnelle entre la vitesse de vis et le diamètre de vis
L'expérience pratique montre qu'il est préférable d'utiliser 30 - 75 % de la capacité du corps de la vis. Si le volume d'injection correspondant à la capacité du fourreau de la vis est très faible, la masse fondue restera trop longtemps dans l'unité de plastification. Cela causera des dommages thermiques à la substance fondue.
Figure 2.3 Décomposition de la fonte de TPU dans le traitement du fourreau à vis
Pression d'injection, pression de maintien, contre-pression, vitesse d'injection
Pour un traitement idéal, le point clé est de contrôler en permanence la pression et la vitesse d'injection. Il doit pouvoir contrôler l'injection et maintenir la pression dans la plage de 100 à 1200 bar. Afin d'homogénéiser, il doit y avoir une contre-pression, qui est généralement réglée entre 1 et 2,5 % de la pression d'injection. La vitesse d'injection est principalement basée sur l'épaisseur de paroi. Généralement, le moule pour les articles à parois épaisses doit être rempli lentement, tandis que les articles à parois minces doivent être remplis rapidement.
En plus de l'épaisseur de paroi et du type de cavité, l'échappement du moule joue un rôle important dans la vitesse d'injection, ce qui permet d'éviter ce que l'on appelle les "marques de brûlure" causées par l'air chaud à haute pression. La pression d'injection/pression de maintien exerce une grande influence sur la stabilité de l'espace et le démoulage.
Une pression d'injection trop élevée pendant le moulage, tandis qu'une pression de maintien trop faible produit des bosses. Il est plus difficile de former une surcharge et de démouler. Il est conseillé de travailler avec une pression étagée, c'est-à-dire une pression de maintien inférieure à la pression d'injection. Selon la règle, 50% de la pression d'injection est appropriée. Cela peut produire des marchandises avec la pression interne minimale.
Figure 2 Étapes de cycle typiques du traitement 4TPU
Temps d'un cycle
Le temps de cycle est déterminé par la forme de l'objet, l'épaisseur de la paroi, le refroidissement du moule et le matériau lui-même. La figure suivante montre l'effet de l'épaisseur de paroi sur le cycle d'injection. Le TPU peut être divisé en trois niveaux : dur, moyen et doux.
Fig. 5.5 Relation entre le temps de cycle et l'épaisseur et la dureté de la paroi
démoulage
Le moule de réplication en TPU doit être décrit en détail. Le TPU de niveau doux est très étrange et peut produire des éléments muraux très inhabituels. Ceci doit être pris en compte dans la conception du moule. L'agent de démoulage peut être utilisé pour le démoulage. Les agents de démoulage à base de silane tels que Baysilon M ont de bons effets. Un agent de démoulage sans silane peut également être utilisé, mais il doit être utilisé fréquemment.
3 Recyclage des déchets
Les matériaux broyés fabriqués à partir de déchets, de vannes et de produits non qualifiés peuvent être transformés en particules à recycler s'ils sont propres et secs. Pour le moulage par injection, l'ajout de moins de 30 % de matériau broyé au matériau pur n'affectera pas les performances du produit. Si vous traitez vous-même des matériaux broyés, les articles moulés doivent être testés selon les besoins pour déterminer s'ils peuvent répondre aux exigences de performance.