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TPE包胶双色注塑成型工艺

TPE包胶双色注塑成型工艺

在热塑性弹性体领域的包胶,是一种特殊的包覆成型。那包覆成型又是什么呢?简单的说,包覆成型可以是塑包塑,也可以软胶包塑,也可以软胶包软胶。

实现包覆成型的手段主要有两种:

1.一种为双组份成型或者叫做双色注塑的,即在双色注塑机上实现,将一种材质注塑成制品,然后在双色机上靠模具翻转跳转到另外一个注塑料筒对应的模具型腔中,该部件做作为镶件,在上面注射上另一材质形成一体化双材质的制品。

注塑机是双料筒、双模具型腔,注塑过程是两种材质的制品同时生产,只是一个型腔的制品会作为镶件进入下一个型腔而已。

2. 另外一种是两步注塑,在一台注塑机上将一种材质的部件成型,该部件作为镶件放到另外一部模具里,再注射上第二种材质。

实现包覆成型(包括包胶)的方法可以有物理卡扣的方法和化学方法。

前者比如靠卡扣设计、表面辊花、表面攻螺纹,然后包覆上第二种材质实现包覆成型(包胶)。纯靠这种方法实现材质贴合的特点是, 物理连接部位有较强的附着力,而物理连接部位之外的部位则几乎没有多少附着力。

化学方法则是靠两种材质间的分子亲和力、化学键的键合力,将两种材质键合在一起,形成单一部件、两种乃至多种。

虽然在实际应用中物理卡扣和化学键合的方法常常一起使用,但很明显,实现TPE包胶双色注塑成型工艺中双材质间的化学键合是更为牢靠、设计自由度更大的优先方法。这种强力的化学键合,包括分子或分子链段的互溶、渗透、穿透、分子缠绕。

实现TPE/硬塑的分子链段层面的键合,关键也就是要做到以下三点:

  • TPE材质与硬塑的极性相近(否则在熔体状态下无法互溶、渗透、穿透);


  • TPE材质的表面张力小于硬塑的表面张力(否则TPE熔体在硬塑镶件表面会无法铺敷开);关于表面张力,想想水银在玻璃表面自行缩成一团,而水珠在玻璃表面能铺展开,就很容易理解;


  • TPE熔体在模具型腔内沿硬塑表面流动时,冷却过程释放热量,能快速、有效融化硬塑表层形成可互穿的一个薄层。

包覆不住的原因肯定第一原因就是TPE材料配方不行,所以很多时候我们要从注塑的工艺来深入分析包覆不住的原因。

从工艺上来讲,有以下几点值得大家参考:

一:双色注塑优于两步注塑的效果。

理由:简单来说就是,硬塑第一步被注塑出来时还是热的,马上进入2K注塑机的第二型腔,中间转移过程也没吸潮,既容易被高温TPE熔体在表面烧蚀出超薄层,也没有水汽在表面被吸附的影响;

二:在TPE材质的加工允许范围内,尽可能选用更高的料筒(熔体)温度,否则TPE容易怎么有足够的热量烧蚀硬塑材质表面。

三:包胶第二步时,硬塑作为镶件的模腔尽可能采用高模温。硬塑温度高,TPE高温熔体冷却的就慢,有足够热量、足够时间烧蚀硬塑形成互溶超薄层。

四:包胶第二步时,在不产生TPE飞边的前提下,尽可能采用高射速将TPE熔体射出。

  • 射速高,TPE在硬塑表面铺展时间短,在成型周期内有更长时间烧蚀硬塑表面;


  • 射速高, TPE与硬塑表面的摩擦导致摩擦生热,TPE熔体温度冷却也减慢,更长时间用于接触和烧蚀硬塑表面;


  • 射速高,大多数TPE(TPU除外,TPU熔体粘度对温度的敏感性更强)熔体粘度发生剪切变稀,表面张力下降,利于在硬塑表面铺展;

五:要避免硬塑表面的吸湿或玷污,特别是在两步注塑时,硬塑中间经过停发、转移过程,这一点更容易发生。极性硬塑如PC, PBT, PET, POM特别是强极性硬塑如尼龙6、尼龙66,表面吸湿导致形成与吸附的水分子行程氢键,TPE无法有效与硬塑表层分子间形成分子间键合,自然包胶的键合力降低;

硬塑部件表面玷污,比如车间工人手套不洁净或手套棉纤维粘附到极性硬塑部件表面,自然影响TPE熔体的包胶;包覆极性硬塑的TPE,肯定也是极性的配方,不注意防潮,同样影响包胶的接合效果。

六:试机前期要注意洗料筒的问题

  • 之前有用PVC包胶的

  • 之前是生产硬胶的机台

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