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干燥条件 :将TPU颗粒在除湿干燥机中干燥2-4小时,温度根据硬度调整。软质TPU(60-75 Shore A)干燥温度为70-80°C,硬质TPU(95 Shore A以上)为90-110°C。目标水分含量应低于0.02%,理想情况下为0.003%以下。使用除湿干燥机以确保均匀干燥,避免颗粒结块。
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材料存储 :TPU应存放在密封容器中,避免暴露在潮湿环境中。干燥后立即使用,或保持在干燥料斗中。
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螺杆和料筒 :使用标准螺杆,避免死角以防材料积聚和炭化。螺杆表面应光滑,耐磨。料筒容量利用率应为30-75%,以避免熔体停留时间过长导致热降解。
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喷嘴设计 :采用自流式喷嘴,出口呈倒锥形,直径至少4mm,比主流道入口小0.6-0.8mm。喷嘴需配备可控加热带,温度略低于料筒最高温度,以防止熔体凝固或流涎。
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模具设计 :模具应有良好排气系统,以避免烧痕。浇口类型宜为点浇口或潜伏浇口,壁厚均匀以防翘曲。模具材料推荐P20钢或热处理钢,以承受TPU的弹性回弹。
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熔体温度 :整体控制在180-230°C。软质TPU(60-80 Shore A):190-205°C;中硬(85-95 Shore A):205-220°C;硬质(98 Shore A-74 Shore D):215-235°C。使用红外测温仪或空气射出法验证实际熔体温度。
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料筒温度 :从进料区到计量区渐增10-20°C。典型设置:
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软质:进料区155-170°C,压缩区170-185°C,计量区180-195°C,喷嘴185-200°C。
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中硬:进料区175-190°C,压缩区185-200°C,计量区190-205°C,喷嘴195-210°C。
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硬质:进料区190-205°C,压缩区195-210°C,计量区200-215°C,喷嘴205-220°C。
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模具温度 :20-40°C为标准范围。厚壁零件可降至5-15°C以缩短周期;玻璃纤维增强TPU需升至50-80°C以改善表面光洁度。模具温度影响收缩率(0.5-2%),过低易翘曲。
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注射压力 :300-1200 bar(熔体压力),起始设为机器范围的25%(约200-600 psi)。薄壁零件需较高压力以快速填充。
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保压压力 :注射压力的50%,即100-500 bar。保压时间根据壁厚调整,典型1-5秒,以补偿收缩。
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背压 :5-20 bar(液压压力),用于均匀熔融。过高会增加剪切热,导致降解。
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注射速度 :慢到中等(螺杆周速<0.3 m/s)。厚壁零件慢速填充,薄壁快速以防凝固。典型螺杆速度20-80 rpm。
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冷却时间 :取决于壁厚和模具温度。壁厚1mm时约10-20秒,5mm时可达60秒。总周期时间:壁厚每增加1mm,增加10-15秒。
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计量行程 :1-3D(螺杆直径),以控制熔体停留时间<15分钟。
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分段控制 :使用多段注射压力和速度,起始慢速填充80%,然后加速完成,以减少内应力。
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试模迭代 :从低压、低温开始,逐步调整。监控熔体外观:光滑亮泽表示均匀;粗糙表示温度不足。
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特殊工艺 :嵌入成型时,预热金属嵌件至200-230°C 1.5-2分钟以增强粘合。 对于翘曲控制,平衡注射温度、压力和冷却时间,避免不对称冷却。
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环境因素 :小型机器需更高温度设置;高湿度环境加强干燥。
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气泡/银纹 :原因:水分过高。解决:加强干燥,检查水分含量。
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翘曲 :原因:模具温度不均或保压不足。解决:优化冷却通道,提高保压。
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表面粗糙 :原因:熔体温度低或螺杆速度高。解决:提高温度,降低速度。
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粘模 :原因:过高注射压力。解决:降低压力,使用脱模剂。
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降解 :原因:熔体停留时间长。解决:优化容量利用率,定期清洗螺杆。

