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TPE软胶水口粘中板该如何调机?

时间:2025-08-08 11:12:12来源:立恩实业作者:TPE

在注塑成型行业摸爬滚打多年,我见过太多因TPE软胶水口粘中板而头疼的同行。这个问题看似简单,实则涉及材料特性、模具设计、工艺参数等多个环节,稍有不慎就可能导致产品不良率飙升。今天我就结合自己的实战经验,从原因分析、调机策略、案例解析三个维度,为大家详细拆解这个难题。

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一、水口粘中板的底层逻辑:先找“病根”再开药方

要解决水口粘中板,必须先理解其形成机制。TPE(热塑性弹性体)是一种兼具橡胶弹性和塑料加工性的材料,其分子链结构决定了它在注塑成型时的特殊行为:

材料特性:TPE的熔体粘度对温度敏感,高温下流动性好但易降解,低温下流动性差但易产生冷胶。此外,TPE的收缩率(0.5%-2%)和表面张力(与模具的吸附力)也会影响脱模效果。

模具设计:浇口类型(直接浇口、侧浇口、潜伏式浇口等)、流道尺寸、中板表面粗糙度、顶出系统设计等,都会直接影响水口与中板的粘附力。

工艺参数:注射速度、压力、温度、保压时间、冷却时间等参数的匹配,决定了熔体在模腔内的填充状态和冷却后的脱模性能。

常见原因总结(见下表):

原因分类 具体表现 影响程度
材料问题 充油比例过高、色母分散性差、水分含量超标 ★★★★☆
模具设计 浇口尺寸过大、中板表面过于光滑、顶针布局不合理 ★★★★★
工艺参数 注射速度过快、保压压力过高、冷却时间不足 ★★★★☆
操作习惯 未定期清理炮筒、未使用脱模剂、未控制回收料比例 ★★★☆☆

二、调机策略:从“治标”到“治本”的四步法

第一步:优化模具设计——减少粘附力的物理基础

模具是注塑成型的“骨架”,设计不合理会导致水口粘中板成为必然。以下是关键优化点:

浇口设计

尺寸:浇口直径建议为产品壁厚的60%-80%,过大会增加水口与中板的接触面积,过小则易产生冷胶。

类型:优先选择潜伏式浇口或点浇口,减少水口与中板的直接接触;若必须使用直接浇口,可设计为“倒锥形”或“阶梯形”,利用脱模时的拉力分离水口。

表面处理:中板表面避免镜面抛光,可保留放电加工纹(Ra 0.8-1.6μm),降低吸附力;若已抛光,可用砂纸打磨或喷砂处理。

顶出系统

顶针布局:在水口下方增加顶针,数量不少于2根,直径≥3mm,确保顶出力均匀。

顶针头部设计:采用“十字筋条”或“倒扣式”顶针,增加与水口的摩擦力,防止顶出时打滑。

延迟顶出:对于厚壁产品,可设置延迟顶出功能,先顶出水口再顶出产品,减少中板受力。

案例:某客户生产TPE手机护套时,水口粘中板导致良率不足60%。经检查发现,原模具使用直接浇口且中板镜面抛光。我们将其改为潜伏式浇口,并对中板进行喷砂处理,良率提升至95%以上。

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第二步:调整工艺参数——平衡填充与脱模的“黄金组合”

工艺参数是注塑成型的“灵魂”,需根据材料特性和模具结构动态调整。以下是关键参数优化方向:

温度控制

料筒温度:SBS基材TPE建议150-200℃,SEBS基材TPE建议190-230℃;避免温度过高导致材料降解(表现为水口发黄、发脆)。

喷嘴温度:比料筒前端低5-10℃,防止熔体在喷嘴处滞留降解。

模具温度:SBS基材建议10-40℃,SEBS基材建议35-65℃;高模温可改善流动性,但需配合延长冷却时间。

注射速度与压力

注射速度:采用“慢-快-慢”三段注射,第一段低速(10%-30%)填充流道,第二段高速(70%-90%)填充型腔,第三段低速(10%-30%)补缩。

注射压力:以产品充满型腔且无飞边为原则,通常为200-600 psi;保压压力建议为注射压力的50%-70%,避免过度保压导致水口与中板挤压过紧。

冷却时间

冷却时间取决于产品壁厚和材料硬度,一般每0.1mm壁厚需10-15秒冷却时间;对于厚壁产品,可采用“分段冷却”策略,先冷却水口再冷却产品。

参数优化表(以SEBS基材TPE为例):

参数 初始值 调整方向 目标值 效果验证
料筒温度 210℃ 降低 200℃ 水口颜色变浅,无发黄
注射速度 80% 改为三段(30%-80%-30%) 水口表面光滑,无冷胶
保压压力 500 psi 降低至400 psi 水口与中板分离力下降30%
冷却时间 15s 延长至20s 水口硬度提升,易脱模

第三步:材料预处理——从源头控制粘模风险

TPE材料对水分和杂质敏感,预处理不到位会导致水口粘模、产品表面银丝等缺陷。以下是关键预处理步骤:

干燥处理

干燥温度:70-80℃(托盘干燥)或80-100℃(料斗干燥)。

干燥时间:2-4小时,确保水分含量≤0.1%。

注意事项:干燥后需在4小时内使用,避免重新吸湿。

回收料控制

回收料比例:≤20%,黑色材料可放宽至30%。

混合方式:将回收料与新料按比例预混,避免局部浓度过高导致性能波动。

清洁要求:回收料需无油污、金属屑等杂质,否则需清洗后使用。

色母选择

载体匹配:SBS基材TPE用PS或EVA为载体,SEBS基材TPE用PE或PP为载体。

分散性:色母熔融指数需高于TPE基材,确保分散均匀。

添加量:≤3%,过量会导致粘模风险增加。

案例:某客户使用TPE生产玩具配件时,水口粘模且表面有银丝。经检测发现,原料中水分含量高达0.5%,且回收料比例达40%。我们指导其将干燥温度提升至80℃、干燥时间延长至4小时,并将回收料比例降至20%,问题得到彻底解决。

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第四步:操作习惯优化——细节决定成败

即使模具和参数优化到位,操作习惯不当仍可能导致水口粘中板。以下是关键操作要点:

炮筒清理

换料前需用PP或HDPE清理炮筒,避免残留材料降解污染TPE。

清理温度:比TPE加工温度高10-20℃,确保残留材料完全熔融排出。

脱模剂使用

类型选择:优先使用硅基脱模剂,避免使用含蜡脱模剂(易导致产品表面发白)。

使用频率:每5-10模喷一次,过量会导致模具表面积碳。

喷涂方式:均匀喷涂中板和水口周围,避免直接喷到产品表面。

生产监控

定期检查水口状态:每2小时取样检查水口与中板的分离情况,记录异常数据。

参数微调:根据水口状态动态调整注射速度、保压压力等参数,避免批量不良。

三、实战案例:从“粘模噩梦”到“高效生产”的蜕变

背景:某电子厂生产TPE耳机套时,水口粘中板导致良率不足50%,每天损失材料费+人工费超5000元。

问题诊断

模具:直接浇口+中板镜面抛光+顶针布局不合理(仅1根顶针)。

参数:注射速度100%、保压压力600 psi、冷却时间10s。

材料:水分含量0.3%、回收料比例35%。

解决方案

模具改造

将直接浇口改为潜伏式浇口,减少水口与中板接触面积。

对中板进行喷砂处理(Ra 1.2μm),降低吸附力。

增加2根顶针(直径4mm),采用“十字筋条”头部设计。

参数优化

注射速度:改为三段(30%-80%-30%)。

保压压力:降至450 psi。

冷却时间:延长至18s。

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材料处理

干燥温度提升至80℃、干燥时间延长至4小时。

回收料比例降至20%。

效果验证

良率从50%提升至92%,每天节省成本超4000元。

水口与中板分离力从80N降至30N,脱模顺畅无拉伤。

产品表面光泽度提升,无银丝、流痕等缺陷。

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四、常见问题解答(FAQ)

Q1:TPE水口粘中板,能用脱模剂彻底解决吗?
A:脱模剂只能作为辅助手段,不能根治问题。长期依赖脱模剂会导致模具表面积碳、产品表面发白,甚至影响二次加工(如喷涂、电镀)。优先通过模具改造和参数优化解决,脱模剂仅在紧急情况下使用。

Q2:回收料比例越高越省钱?
A:错误!回收料比例过高会导致材料性能下降(如拉伸强度、硬度),增加粘模风险,且易产生色差、银丝等缺陷。建议回收料比例≤20%,黑色材料可放宽至30%,并确保回收料清洁无杂质。

Q3:模具温度越高,TPE流动性越好,为什么还要控制?
A:模具温度过高会导致:

冷却时间延长,生产效率下降;

水口与中板接触时间过长,增加粘附力;

材料降解风险上升(尤其是SBS基材TPE)。
建议根据材料类型设定模具温度:SBS基材10-40℃,SEBS基材35-65℃。

Q4:注射速度越快,填充越充分,为什么还要分段控制?
A:注射速度过快会导致:

熔体剪切过热,产生降解(表现为水口发黄、发脆);

模腔内气体无法排出,导致产品烧焦、气孔;

水口与中板挤压过紧,增加粘模风险。
采用“慢-快-慢”三段注射,可平衡填充效率与产品质量。

调机是“科学+艺术”的结合体

解决TPE水口粘中板问题,没有“一招制敌”的捷径,需要从模具设计、工艺参数、材料处理、操作习惯四个维度系统优化。作为一名从业者,我始终相信:“调机不是调试机器,而是调试人对材料、模具、工艺的理解。” 希望今天的分享能为大家提供一些思路,少走弯路,多出良品!

如果你也有类似的调机难题,欢迎在评论区留言,我们一起探讨解决方案!

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