热塑性聚氨酯注塑成型制品不良原因的判定及处理方法

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1、热塑性聚氨酯注塑成型制品不良原因的判定及处理方法  任树岭（唐山马家沟矿业有限责任公司聚氨酯)摘要：列举了热塑性聚氨酯在注塑成型过程中产生制品缺陷可能发生的问题及原因，并对解决方法加以阐述。关键词：热塑性聚氨酯；注塑成型；制品缺陷；处理方法。热塑性聚氨酯（TPU）注塑成型时，干燥预热后的TPU粒料从注塑机料斗输送进加热的料筒，呈熔融状态时，经螺杆（或柱塞）的推进作用及料筒前端的喷嘴注射进入温度相对较低的闭合模具中，充满模腔，并在受压下冷却固化，脱模后获得与模型型腔相同的TPU产品。〔1〕从TPU注塑成型工艺看出，TPU注塑成型产品最重要的模塑条件是影响塑化流动和冷却的温度

2、、压力和时间。〔2〕针对TPU的特性，特别是其加工温度波动范围尤为狭窄的特点，要求注塑机必须具备精确的温度调节和控制系统，否则会因各种因素造成制品缺陷。如果我们把次废品的成因涵盖在四个主要因素当中，那就是原料、模具、注塑机及注射条件。TPU成型产品，原则上都是依据标准规格要求制造的。但它的变化仍是相当广泛并具有突发性。有时，在生产过程中会产生凹陷、气泡、裂痕、变形等次废品。因此就要从次废品中来了解判断问题所在并提出解决办法，这是专业技术和实践经验的积累。其实有时只需变更操作条件或原料、模具、机器方面稍做处理和调整，就可以解决问题。本文以螺杆式注塑机生产TPU制品为例，列举

3、了TPU注塑成型制品缺陷可能发生的问题及原因，并加以探讨解决之道。一、制品有凹陷TPU制品表面的凹陷，会降低成品品质及强度，同时也会影响产品外观。凹陷的原因与使用的原料、成型技术及模具设计均有关系，如原料的缩水率、注射压力、模具的设计及冷却装置等。表一为凹陷可能产生的原因及处理方法产生原因处理方法模具进料不足增加进料量熔料温度高降低熔料温度注射时间短增加注射时间注射压力低提高注射压力合模压力不足适当调高合模压力模温不当调整至适当温度浇口不对称调整模具入口大小或位置凹陷部位排气不良在凹陷部位设排气孔模具冷却时间不够延长冷却时间螺杆止逆环磨损更换制品厚薄不均增加射压二、制品有

4、气泡在注塑成型过程中，制品有时会出现有许多气泡的制品，这会影响其强度及机械性能，对制品外观亦大打折扣。通常制品因厚薄不均，或模具有突出肋时，物料在模具中冷却速度不同，导致收缩不均，容易形成气泡，所以对模具设计须特别留意。另外原料干燥不充分，仍含有部分水份，在熔料时受热分解成气体，容易进入模腔内形成气泡。所以当制品出现气泡时，可检查下列几个因素，并做处理。表二为气泡可能产生的原因及处理方法产生原因处理方法原料潮湿彻底焙干注料不足检查温度、注射压力及注射时间注射速度太快降低注射速度原料温度过高降低熔料温度背压低提高背压至适当成品断面，肋或柱过厚变更成品设计或溢口位置浇道溢口太

5、小加大浇道及入口模具温度不平均调整模具温度至均匀螺杆后退速度过快降低螺杆后退速度三、制品有裂痕裂痕是TPU制品的致命现象，通常表现为制品表面产生毛发状的裂纹。当制品有尖锐棱角时，此部位常发生不易看出的细裂纹，这对制品来说是非常危险的。生产过程中发生裂痕的主要原因如下：1.       脱模困难；2.       过度充填；3.       模具温度过低；4.       制品构造上的缺陷。要避免脱模不良所致的裂痕，模具成型空间须设有充分的脱模斜度，顶针的大小、位置、形式等要适当。顶出时，成品各部分的脱模阻力要均匀。过度充填，是因施加过大的注射压力或材料计量过多，使制品内部

6、应力过大，脱模时造成裂痕，在此状态下，模具配件的变型量也增大，致使更难脱模，助长裂痕（甚至破裂）的发生，此时应降低注射压力，防止过度充填。浇口部位常易残留过大的内部应力，浇口附近易脆化，特别是直接浇口的部分，易因内部应力而破裂。表三为裂痕可能产生的原因及处理方法产生原因处理方法注射压力过高降低注射压力、时间、速度填料过度减少原料计量熔料筒温度太低提高熔料筒温度脱模斜度不足调整脱模斜度顶出方式不当检修模具金属埋入件的关系调整或修改模具模具温度过低提高模温浇口太小或形式不当修改部分脱模角不够检修模具有脱模倒角检修模具成品不能平衡脱离检修模具脱模时模具产生真空现象开模或顶出时慢

7、速，加进气设备四、制品翘曲、变形TPU注塑制品出现翘曲、变形的原因是冷却定型时间过短、模温过高、不匀及流道系统不对称等。因此在模具设计时要尽量避免以下各点：1.       同一塑件中厚薄相差太大；2.       存有过度锐角；3.       缓冲区过短，使厚薄转弯相差悬殊；此外，还要注意要设置合适的顶针数量和设计合理的模腔冷却流道。表四为翘曲、变形可能产生的原因及处理方法产生原因处理方法制品脱模时尚未冷却延长冷却时间制品形状及厚薄不对称变更成型设计或增加加强肋条填料过多减少注射压力、速度、时间和原料剂量浇口进料不均更改浇