TPU 产品常见生产问题总结

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01
产品有凹陷
TPU制品表面的凹陷会降低成品的质量和强度,同时也会影响制品的外观。产生凹陷的原因与所用原材料、成型技术、模具设计有关,如原材料的收缩率、注射压力、模具设计、冷却装置等。
表1 抑郁症的可能原因及治疗方法
发生原因的处理方法
模具进料不足,进料量增加
高熔化温度降低熔化温度
注射时间短,增加注射时间
低注射压力提高注射压力
锁模压力不足,适当增大锁模压力
模具温度调节不当至合适温度
调整模具入口的尺寸或位置以进行不对称浇口调整
凹处排气不良,凹处设置排气孔
模具冷却时间不足,冷却时间延长
螺丝止动环磨损并更换
产品厚度不均匀增加注射压力
02
产品有气泡
在注塑过程中,制品有时会出现很多气泡,影响制品的强度和机械性能,同时也极大地影响制品的外观。通常,当制品厚度不均匀或模具有凸筋时,材料在模具内的冷却速度不同,导致收缩不均匀,形成气泡。因此,模具设计应特别注意。
另外,原料没有完全干燥,还含有一定的水分,在熔化时受热分解成气体,很容易进入模具型腔,形成气泡。所以当产品出现气泡时,可以检查以下因素并进行处理。
表2 产生气泡的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
湿润并彻底烘烤的原料
注射检查温度、注射压力、注射时间不足
注射速度太快 降低注射速度
原料温度过高降低熔体温度
背压低,增加背压至适当水平
因成品型材、筋或柱厚度过大而改变成品设计或溢流位置
闸门溢流太小,增加闸门和入口
模具温度不均匀调节使模具温度均匀
螺杆后退速度过快,降低螺杆后退速度
03
产品有裂纹
裂纹是TPU制品的致命现象,通常表现为制品表面出现毛发状裂纹。当产品有锋利的棱角时,该区域常常会出现不易看见的细小裂纹,这对产品来说是非常危险的。生产过程中出现裂纹的主要原因如下:
1、脱模困难;
2、装得过满;
3、模具温度太低;
4、产品结构缺陷。
为避免因脱模不良而产生裂纹,模具成型空间必须有足够的脱模斜度,顶杆的尺寸、位置、形式要适当。顶出时,成品各部分的脱模阻力应均匀。
过充是由于注射压力过大或料量过大,导致制品内应力过大,脱模时产生裂纹。在这种状态下,模具配件的变形也增大,脱模更加困难,促进裂纹(甚至断裂)的发生。此时应降低注射压力,防止过量填充。
浇口区域往往容易残留过大的内应力,浇口附近容易产生脆化,特别是直接浇口区域,容易因内应力而产生裂纹。
表3 裂缝可能产生的原因及处理方法
发生原因的处理方法
注射压力过高会降低注射压力、时间和速度
填料用量过多减少原料用量
熔料缸温度过低,提高熔料缸温度
脱模角度不够 调整脱模角度
模具保养顶出方法不当
调整或修改金属预埋件与模具的关系
如果模具温度太低,则提高模具温度
浇口太小或形式修改不当
部分脱模角度不足,无法进行模具保养
带脱模倒角的维修模具
成品无法平衡并脱离维修模具
脱模时,模具产生真空现象。打开或顶出时,模具慢慢充满空气
04
产品翘曲变形
TPU注塑制品翘曲变形的原因有冷却定形时间短、模具温度高、不均匀、流道系统不对称等。因此,在模具设计中,应尽量避免以下几点:
1、同一塑件厚度差异过大;
2、有过多的尖角;
3、缓冲区太短,导致转弯时厚度差异明显;
此外,设置合适数量的顶针以及设计合理的模腔冷却通道也很重要。
表4 翘曲变形的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
脱模时产品未冷却时延长冷却时间
产品形状、厚度不对称,改变成型设计或增加加强筋
过度填充会降低注射压力、速度、时间和原料用量
因浇口进料不均匀而更换浇口或增加浇口数量
顶出系统及顶出装置位置调整不平衡
由于模具温度不均匀,调整模具温度至平衡
原料缓冲过多减少原料缓冲
05
产品有焦斑或黑线
焦斑或黑条纹是指产品上出现黑斑或黑条纹的现象,主要是由于原料热稳定性差,受热分解而引起。
防止焦斑或黑线出现的有效对策是防止熔筒内原料温度过高,减慢注射速度。如果熔筒内壁或螺杆有划痕或缝隙,就会附着一些原料,因过热而引起热分解。此外,止回阀还会因原料滞留而引起热分解。因此,在使用粘度高或易分解的材料时,应特别注意防止出现焦斑或黑线。
表5 出现焦斑或黑线的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
原料温度过高降低熔体温度
注射压力太高,降低注射压力
螺杆转速太快 降低螺杆转速
重新调整螺杆与料管的偏心
摩擦热保养机
如果喷嘴孔太小或温度太高,请重新调整孔径或温度
检修或更换加热管烧黑原料(高温淬火部分)
再次过滤或更换混合原料
模具排气不当适当增加排气孔
06
产品边缘粗糙
毛边是TPU产品中常见的问题。当模腔内原材料压力过高时,产生的分型力大于锁模力,迫使模具打开,导致原材料溢出,形成毛刺。毛刺形成的原因可能有多种,如原材料、注塑机、对位不当、甚至模具本身的问题等。所以,在确定毛刺产生原因时,要由易到难。
1、检查原料是否烘烤充分,是否混入杂质,不同种类的原料是否混合,原料的粘度是否受到影响;
2、正确调整注塑机的压力控制系统和注射速度,必须与所使用的锁模力相匹配;
3、模具某些部位是否有磨损,排气孔是否堵塞,流道设计是否合理;
4、检查注塑机模板间平行度是否有偏差,模板拉杆受力分布是否均匀,螺杆止逆环和熔胶筒是否磨损。
表6 毛刺产生的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
湿润并彻底烘烤的原料
原材料被污染。检查原材料和是否有杂质,以确定污染源
原料粘度过高或过低。检查原料的粘度和注塑机的操作情况
检查压力值,若锁紧力过低则进行调整
检查设定值,若注射压力和保压压力过高则进行调整
喷油压力转换太迟 检查转换压力位置并重新调整提前转换
注射速度是否过快或过慢,检查并调整流量控制阀
检查电加热系统和螺杆转速是否过高或过低
模板刚性不足,锁紧力检查及调整
修理或更换熔筒、螺杆或止回环的磨损
修理或更换磨损的背压阀
检查拉杆锁紧力是否不均匀
模板未平行对齐
模具排气孔堵塞的清理
模具磨损检查、模具使用频率和锁紧力、维修或更换
检查是否因分模不配合导致模具相对位置偏移,重新调整
模具流道不平衡检测的设计与改进
检查并修复电加热系统模具温度低、加热不均匀的情况
07
产品有粘模(脱模困难)
当TPU在注塑过程中出现产品粘模时,首先应考虑注射压力或保压压力是否太高。因为注射压力太大会导致制品过度饱和,导致原料填充其他间隙而使制品卡在模具型腔内,造成脱模困难。其次,当熔筒温度过高时,会导致原料受热分解变质,导致脱模过程中碎裂或断裂,造成粘模。至于模具相关问题,如进料口不平衡导致产品冷却速度不一致,也会导致脱模时粘模。
表7 粘模的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
注射压力或熔料筒温度过高 降低注射压力或熔料筒温度
保压时间过长会减少保压时间
冷却不足会增加冷却周期时间
模具温度过高或过低时,调整模具温度及两侧相对温度
模具内部有脱模倒角。修复模具并去除倒角
模具进料口的不平衡限制了原料的流动,使其尽可能靠近主流通道
模具排气设计不当及排气孔安装合理
模芯错位调整模芯
模具表面太光滑 改善模具表面
当缺少脱模剂不影响二次加工时,使用脱模剂
08
产品韧性降低
韧性是破坏材料所需的能量。造成韧性下降的主要因素有原材料、回收料、温度、模具等。产品韧性的下降将直接影响其强度和机械性能。
表8 韧性降低的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
湿润并彻底烘烤的原料
再生料混合比例过高,降低再生料混合比例
如果熔体温度过高或过低,则进行调整
模具浇口太小,增大浇口尺寸
模具浇口接缝区域长度过长,减少了浇口接缝区域的长度
模具温度太低,提高模具温度
09
产品填充不足
TPU制品的填充不足是指熔融材料没有充分流过成型容器的角落的现象。填充不足的原因有成形条件设定不当、模具设计和制作不完善、成形品肉厚壁薄等。成型条件方面的对策是提高材料和模具的温度,提高注射压力、注射速度,提高材料的流动性。在模具方面,可加大流道或流道的尺寸,或对流道的位置、尺寸、数量等进行调整和修改,以保证熔融物料的顺利流动。另外,为了保证成型空间内气体的顺利排出,可以在适当的位置设置排气孔。
表9 充填不足的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
供应不足增加供应
制品过早凝固提高模具温度
熔料缸温度过低,提高熔料缸温度
低注射压力提高注射压力
注射速度减慢 提高注射速度
注射时间短,增加注射时间
模具温度调整低或不均匀
喷嘴或漏斗堵塞物的清除和清洁
浇口位置调整及改变不当
小流道和加大流道
通过增加浇道或溢流口的尺寸来增加浇道或溢流口的尺寸
螺丝止动环磨损并更换
成型空间内气体未排出,在适当位置增设排气孔
10
产品有粘合线
粘合线是由两层或多层熔融材料合并形成的细线,通常称为焊接线。粘合线不仅影响产品的外观,而且阻碍其强度。出现组合线的主要原因有:
1、制品形状(模具结构)引起的物料流动方式;
2、熔融物料汇合不良;
3、空气、挥发物或耐火材料在熔融材料的汇合处混合。
提高材料和模具的温度可以最大限度地减少粘合程度。同时,改变浇口的位置和数量,将粘合线的位置移动到另一个位置;或在熔合段设置排气孔,快速排出该区域的空气和挥发性物质;或者在熔合段附近设置材料溢流池,将粘合线移至溢流池,然后将其切断,是消除粘合线的有效措施。
表10 组合线可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
注射压力和时间不足 增加注射压力和时间
注射速度太慢 提高注射速度
熔体温度较低时提高熔筒温度
背压低,螺杆转速慢 提高背压,螺杆转速
浇口位置不当,浇口和流道较小,改变浇口位置或调整模具入口尺寸
模具温度太低,提高模具温度
材料固化速度过快,降低材料固化速度
物料流动性差,熔筒温度升高,提高物料流动性
材质具有吸湿性,增加排气孔,控制材质品质
如果模具内空气排出不顺畅,则增加排气孔或检查排气孔是否堵塞
原料不洁或混有其他原料。检查原材料
脱模剂的用量是多少?使用脱模剂或尽量不使用
11
产品表面光泽度差
TPU制品失去材料原有的光泽、形成一层或模糊状态可称为表面光泽不良。
产品表面光泽度差,多是模具成型面打磨不良造成的。当成型空间表面状况良好时,提高材料和模具温度可以增强制品的表面光泽。耐火剂或油性耐火剂使用过多也是导致表面光泽度差的原因。同时,材料吸湿或被挥发性异质物质污染也是导致制品表面光泽度差的原因。因此,应特别注意与模具和材料有关的因素。
表11 表面光泽不良的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
如果注射压力和速度太低,则适当调整
模具温度太低,提高模具温度
模具成型空间表面沾染水或油脂,擦拭干净
模具成型空间表面研磨不足,模具抛光
将不同物料或异物混入清洗筒内,对原料进行过滤
含有挥发性物质的原料使熔体温度升高
原料具有吸湿性,控制原料预热时间,使原料烘烤充分
原料用量不足增加注射压力、速度、时间、原料用量
12
产品有流痕
流痕是熔融材料流动的痕迹,在浇口中心出现条纹。
流痕是由于最初流入成形空间的材料快速冷却以及在其与随后流入其中的材料之间形成边界而引起的。为防止流痕,可提高材料温度,改善材料流动性,调节注射速度。
如果残留在喷嘴前端的冷料直接进入成型空间,就会造成流痕。因此,在浇道与流道交界处,或流道与分流道交界处设置足够的滞后区域,可以有效防止流痕的产生。同时,通过增大浇口尺寸也可以防止流痕的出现。
表12 流痕可能产生的原因及处理方法
发生原因的处理方法
原料熔化不良,熔体温度和背压升高,螺杆转速加快
原料不干净或混有其他原料,干燥不充分。检查原材料并彻底烘烤
模具温度太低,提高模具温度
浇口附近温度太低,需提高温度
门太小或位置不当。增加闸门或改变其位置
保持时间短和保持时间长
注射压力或速度调整不当至适当水平
成品断面厚度差异过大,改变成品设计
13
注塑机螺杆打滑(无法进料)
表13螺杆打滑的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
如果料管后段温度过高,检查冷却系统,降低料管后段温度
原料干燥不完全、彻底并适当添加润滑剂
修理或更换磨损的材料管道和螺丝
料斗进料部分故障排除
螺杆后退太快,降低螺杆后退速度
料桶未彻底清洗。清洗料桶
原料粒度过大导致粒度减小
14
注塑机螺杆不能转动
表14螺杆无法转动的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
熔体温度低会增加熔体温度
背压过高会降低背压
螺杆润滑不足,适当添加润滑剂
15
注塑机射嘴漏料
表15喷油嘴泄漏的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
料管温度过高降低料管温度,特别是喷嘴部分
背压调节不当,适当降低背压和螺杆转速
主通道冷料断开时间提前延迟冷料断开时间
释放行程不足,增加释放时间,改变喷嘴设计
16
材料未完全溶解
表16 材料不完全熔化的可能原因及处理方法
发生原因的处理方法
熔体温度低会增加熔体温度
低背压增加背压
料斗下部太冷。关闭料斗下部冷却系统
成型周期短,提高成型周期
物料干燥不充分,物料烘烤彻底


发布时间:2023年9月11日