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TPE成型有冲印怎么调机?

时间:2025-05-09 09:30:08来源:立恩实业作者:TPE

在TPE(热塑性弹性体)材料的成型加工过程中,冲印现象是较为常见且令人头疼的问题之一。冲印不仅会影响制品的外观质量,降低产品的美观度,还可能对制品的尺寸精度、物理性能等产生负面影响,进而影响产品的整体性能和市场竞争力。深入探讨TPE成型过程中出现冲印问题的调机方法,对于提高TPE制品的生产质量、降低废品率以及提升生产效率都具有至关重要的意义。本文将从TPE材料特性、冲印产生原因、调机思路与具体方法等多个方面进行详细阐述,旨在为从事TPE成型加工的技术人员提供全面且实用的调机指导。

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一、TPE材料特性概述

TPE作为一种兼具橡胶弹性和塑料加工性能的新型高分子材料,具有众多独特的特性。从化学结构上看,TPE通常由硬段和软段组成,硬段赋予材料一定的强度和刚性,而软段则提供良好的弹性和柔韧性。这种独特的分子结构使得TPE在加工过程中表现出与普通塑料和橡胶不同的行为。

在物理性能方面,TPE具有较宽的硬度范围,从超软到超硬均可根据需求进行调配,同时具备优异的回弹性、抗疲劳性和耐老化性。在加工性能上,TPE可采用注塑、挤出、吹塑等多种常见的塑料加工工艺,且成型温度相对较低,加工周期短,生产效率高。正是由于其这些特性,在成型过程中也更容易受到各种因素的影响,从而产生冲印等缺陷。

二、TPE成型冲印产生的原因分析

(一)模具因素

模具排气不良:在TPE熔体填充模具型腔的过程中,如果模具排气不畅,型腔内的空气无法及时排出,就会在制品表面形成气泡或冲印。尤其是在模具的深腔部位、分型面附近以及型芯与型腔的配合处,更容易出现排气问题。当空气被压缩到一定程度后,会突然释放能量,对熔体表面造成冲击,从而留下冲印痕迹。

模具设计不合理:模具的流道设计、浇口位置和尺寸等对TPE熔体的流动和填充有着重要影响。如果流道设计过窄或过长,会导致熔体在流动过程中压力损失增大,流动速度减慢,容易造成局部填充不足或熔体前沿不稳定,进而产生冲印。浇口位置选择不当,会使熔体在进入型腔时受到不均匀的剪切力,导致熔体流动方向不一致,也容易引发冲印问题。模具的冷却系统设计不合理,导致制品不同部位冷却速度不均匀,会产生内应力,在脱模过程中也可能导致冲印的出现。

(二)工艺参数因素

注射速度:注射速度是影响TPE成型质量的关键工艺参数之一。如果注射速度过快,熔体在进入型腔时会受到较大的冲击力,导致熔体前沿不稳定,容易产生湍流和喷射现象,从而在制品表面形成冲印。相反,如果注射速度过慢,熔体在填充过程中容易冷却,导致填充不足或熔体流动性变差,同样会在制品表面留下缺陷。

注射压力:注射压力的大小直接影响熔体在型腔内的填充情况。当注射压力不足时,熔体无法顺利填充型腔的各个角落,特别是对于一些结构复杂、壁厚较薄的制品,容易出现填充不足和冲印现象。而注射压力过高,虽然可以保证熔体充分填充型腔,但过大的压力会使熔体对模具产生过大的冲击力,导致模具变形或损坏,同时也会增加制品的内应力,引发冲印和其他质量问题。

保压压力和时间:保压阶段的主要作用是补充熔体在冷却过程中的收缩,保证制品的尺寸精度和表面质量。如果保压压力不足或保压时间过短,制品在冷却过程中会出现收缩不均匀的情况,导致表面凹陷或冲印。而保压压力过高或保压时间过长,会使制品内部产生过大的内应力,在脱模或后续使用过程中容易引发开裂和冲印等问题。

模具温度:模具温度对TPE熔体的流动性和冷却速度有着重要影响。如果模具温度过低,熔体在进入型腔后会迅速冷却,导致流动性变差,填充困难,容易产生冲印和填充不足等缺陷。而模具温度过高,会使熔体的冷却时间延长,生产周期变长,同时也会增加制品脱模时的难度,可能导致制品变形或冲印。

(三)材料因素

材料干燥不充分:TPE材料在储存和运输过程中容易吸收水分,如果在使用前没有进行充分的干燥处理,水分会在成型过程中受热汽化,形成气泡或蒸汽冲印。尤其是在注塑成型过程中,水分汽化产生的气体压力会冲击熔体表面,导致制品表面出现不规则的冲印痕迹。

材料性能不稳定:不同批次或不同供应商提供的TPE材料,其性能可能存在一定差异。如果材料的熔融指数、粘度等性能不稳定,会导致在成型过程中熔体的流动行为不一致,从而影响制品的表面质量,容易产生冲印等缺陷。材料中如果含有杂质或添加剂分布不均匀,也会对制品质量产生不良影响。

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三、TPE成型冲印调机思路

(一)全面排查,确定问题根源

在发现TPE制品出现冲印问题后,首先要对模具、工艺参数和材料进行全面细致的排查。检查模具的排气系统是否畅通,流道和浇口设计是否合理,冷却系统是否正常运行;查看工艺参数是否在合理范围内,是否存在异常波动;了解材料的干燥情况、批次和供应商等信息。通过综合分析,确定冲印问题的主要原因,为后续的调机工作提供明确的方向。

(二)分步调整,优化工艺参数

根据确定的冲印原因,有针对性地对工艺参数进行调整。在调整过程中,应遵循分步调整、逐步优化的原则,每次只调整一个参数,并观察调整后制品冲印情况的变化。如果冲印问题得到改善,可进一步微调该参数,以达到最佳效果;如果冲印问题没有改善或反而加重,则应恢复该参数到调整前的值,并重新分析原因,调整其他参数。通过这种循序渐进的调整方式,可以有效避免因参数调整不当而导致的问题恶化,同时也能更准确地找到最佳的工艺参数组合。

(三)结合模具改进,综合解决问题

在调整工艺参数的如果发现模具设计或制造方面存在问题,应及时对模具进行改进。对于排气不良的模具,可以增加排气槽或排气孔的数量和尺寸;对于流道设计不合理的模具,可以优化流道形状和尺寸,减少压力损失;对于冷却系统不均匀的模具,可以调整冷却水道的布局和流量,使制品各部位冷却速度一致。通过工艺参数调整和模具改进相结合的方式,能够更全面、更有效地解决TPE成型过程中的冲印问题。

四、TPE成型冲印调机具体方法

(一)模具方面的调整

排气系统优化:在模具容易出现冲印的部位,如深腔、分型面附近等,增加排气槽或排气孔。排气槽的深度和宽度应根据TPE材料的特性和制品的尺寸进行合理设计,排气槽深度可控制在0.02 – 0.05mm,宽度可控制在3 – 5mm。排气孔的直径可根据实际情况选择,一般不宜过大,以免影响制品的外观质量。要确保排气槽和排气孔与模具外部大气相通,以便及时排出型腔内的空气。

流道和浇口改进:根据制品的结构和尺寸,优化流道的设计。尽量缩短流道的长度,减少弯道和狭窄部位,使熔体能够顺畅地流入型腔。对于浇口,可选择合适的浇口类型,如点浇口、侧浇口、潜伏浇口等,并根据制品的形状和壁厚调整浇口的尺寸。浇口的截面尺寸应略大于流道的截面尺寸,以保证熔体能够顺利进入型腔,同时避免产生过大的剪切力。

冷却系统调整:检查模具的冷却水道是否畅通,有无堵塞或漏水现象。根据制品的形状和尺寸,合理调整冷却水道的布局和流量,使制品各部位冷却速度均匀。对于壁厚不均匀的制品,可在壁厚较厚的部位增加冷却水道或提高冷却水的流量,以加快冷却速度,减少内应力的产生。要注意冷却水的温度控制,一般冷却水温度应控制在20 – 30℃之间,以保证制品的冷却效果。

(二)工艺参数方面的调整

注射速度调整:根据制品的形状和尺寸,合理调整注射速度。对于结构简单、壁厚较薄的制品,可适当提高注射速度,以保证熔体能够快速填充型腔,减少冷却时间。但注射速度不宜过高,以免产生湍流和喷射现象,导致冲印。注射速度可控制在50 – 150mm/s之间。对于结构复杂、壁厚较厚的制品,应适当降低注射速度,使熔体能够平稳地填充型腔,避免产生内应力和冲印。

注射压力调整:注射压力的大小应根据制品的尺寸、形状和材料的流动性进行合理调整。在保证熔体能够顺利填充型腔的前提下,尽量降低注射压力,以减少对模具的冲击力和制品的内应力。注射压力可控制在80 – 150MPa之间。如果制品出现填充不足或冲印现象,可适当提高注射压力,但要注意观察制品的表面质量和尺寸精度,避免压力过高导致其他问题。

保压压力和时间调整:保压压力和时间对制品的尺寸精度和表面质量有着重要影响。根据制品的收缩情况和材料特性,合理调整保压压力和时间。保压压力可控制在注射压力的70% – 90%之间,保压时间可根据制品的壁厚和尺寸进行调整,一般在2 – 10s之间。在调整过程中,要密切观察制品的表面质量,如果出现冲印或变形等问题,应及时调整保压压力和时间。

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模具温度调整:模具温度应根据TPE材料的特性和制品的要求进行合理调整。对于一些流动性较差的TPE材料,可适当提高模具温度,以改善熔体的流动性,减少冲印和填充不足等缺陷。但模具温度不宜过高,以免延长生产周期和增加制品脱模时的难度。模具温度可控制在40 – 80℃之间。在调整模具温度时,要注意温度的均匀性和稳定性,避免因温度波动过大而导致制品质量不稳定。

(三)材料方面的处理

充分干燥:在使用TPE材料前,必须进行充分的干燥处理。根据材料的吸水性和干燥要求,选择合适的干燥设备和干燥工艺。TPE材料的干燥温度可控制在60 – 80℃之间,干燥时间可根据材料的厚度和批次进行调整,一般为2 – 4h。在干燥过程中,要定期检查材料的干燥情况,确保水分含量符合要求。

材料筛选与质量控制:对不同批次或不同供应商提供的TPE材料进行严格筛选和质量控制。检查材料的外观、颜色、熔融指数等性能指标是否符合要求。对于性能不稳定或存在杂质的材料,应及时与供应商沟通,进行更换或处理。要建立完善的材料管理制度,对材料的采购、储存、使用等环节进行严格监控,确保材料质量的稳定性。

五、调机过程中的注意事项

(一)安全操作

在调机过程中,要严格遵守安全操作规程,佩戴好必要的防护用品,如防护眼镜、手套等。在调整模具和设备参数时,要先切断电源,确保设备处于停止状态,避免发生意外事故。要注意观察设备的运行情况,如发现异常声音、振动或温度过高等现象,应及时停机检查,排除故障后再继续生产。

(二)记录与分析

在调机过程中,要详细记录每次调整的参数和调整后的制品质量情况。通过对记录数据的分析,总结出不同参数对制品质量的影响规律,为后续的调机工作提供参考。要建立制品质量档案,对不同批次、不同工艺参数下生产的制品进行质量跟踪和评估,以便及时发现和解决问题。

(三)团队协作与沟通

调机工作往往需要多个部门和人员的协作配合,如模具部门、工艺部门、质量部门等。在调机过程中,要加强各部门之间的沟通与协作,及时分享信息,共同解决遇到的问题。模具部门在改进模具时,要及时与工艺部门沟通,了解工艺参数的要求;工艺部门在调整工艺参数时,要充分考虑模具的结构和性能,确保调机工作的顺利进行。

六、结论

TPE成型过程中出现的冲印问题是一个涉及模具、工艺参数和材料等多方面因素的复杂问题。要有效解决这一问题,需要技术人员具备扎实的专业知识和丰富的实践经验,能够全面分析问题产生的原因,并采取科学合理的调机方法。通过模具方面的优化、工艺参数的调整以及材料的妥善处理,结合严格的安全操作、记录分析和团队协作,可以显著提高TPE制品的成型质量,减少冲印等缺陷的产生,从而提升产品的市场竞争力,为企业创造更大的经济效益。在实际生产过程中,技术人员应不断总结经验,持续改进调机方法,以适应不同TPE材料和制品的生产需求,推动TPE成型加工技术的不断发展。

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