Proses pencetakan injeksi TPU dan detail cetakan (Bagian 1)

1 Cetakan injeksi
Metode pemrosesan yang paling cocok untuk TPU adalah mesin cetak injeksi sekrup. Dengan satu ulir dengan panjang normal, sekrup tiga tahap dapat menghasilkan lelehan seragam plastis yang baik. Jika diperlukan kapasitas plastisisasi (kapasitas produksi) yang tinggi, sekrup yang lebih panjang dapat digunakan.
Gambar 1.1 Sekrup injeksi untuk memproses TPU
Sekrup di zona kompresi tidak berlaku karena gaya geser yang tinggi. Plastisisasi TPU membutuhkan energi tinggi dan penggerak torsi tinggi dari sekrup. Torsi yang tidak mencukupi akan menyebabkan fluktuasi kecepatan sekrup dan plastisisasi yang tidak merata. Dalam batas-batas tersebut, suhu barel yang lebih tinggi akan memberikan hasil yang baik, meskipun akan berisiko memanaskan material. Jalur antara nosel dan kepala laras harus dirancang agar tidak memiliki sudut mati, sehingga bahan dapat diinjeksi tanpa kerusakan termal. Kontrol suhu yang akurat dari sistem pemanas laras sekrup dan nosel adalah titik kuncinya. Berhati-hatilah untuk memastikan bahwa nosel dipanaskan secara merata sepanjang panjangnya. Waspadai panas berlebih lokal dan kemungkinan dinginnya material cair di jalur. TPU cair tidak korosif atau abrasif. Untuk alasan ini, sekrup tidak memerlukan baja paduan khusus atau lapisan yang diperkuat.
Gbr. 1.2 Injeksi cetakan pegangan shift
2 Pengaturan suhu laras sekrup dan cetakan
Unit injeksi: TPU harus diproses pada suhu leleh antara 190 dan 220 derajat C. Untuk beberapa kelas keras, suhu leleh dapat meningkat hingga 240 derajat C. Kisaran suhu leleh TPU tingkat spesifik dapat ditemukan di tabel informasi produk yang relevan . Gambar 2.1 menunjukkan nilai panduan untuk memanaskan laras sekrup dan nosel di bawah kekerasan Shore yang berbeda.
Gambar 2.1 Pengaturan suhu untuk kekerasan yang berbeda
Cetakan: Pengaruh utama suhu cetakan adalah kualitas permukaan dan perilaku demoulding. Ini juga mempengaruhi penyusutan dan tekanan internal dari struktur akhir (ketika dingin). Suhu cetakan normal harus 20 - 40 derajat C. Namun, dengan beberapa tingkat TPU yang ditingkatkan dan pengisian serat kaca untuk memperkuat TPU, suhu cetakan harus dinaikkan menjadi 60 derajat C untuk memastikan kualitas permukaan terbaik. Untuk pendinginan benda berdinding tebal, pengurangan sekitar 5 derajat C dapat mengurangi waktu siklus.
Plastisisasi: Untuk kecepatan plastisisasi, kecepatan keliling tidak boleh melebihi 0.3 m/dtk. Langkah pengukuran harus antara 1 D dan 4 D. Gambar berikut menunjukkan kecepatan maksimum di bawah diameter sekrup yang berbeda.
Gambar 2.2 Hubungan fungsional antara kecepatan ulir dan diameter ulir
Pengalaman praktisnya adalah yang terbaik adalah menggunakan 30 - 75 persen kapasitas laras sekrup. Jika volume injeksi yang sesuai dengan kapasitas laras sekrup sangat rendah, lelehan akan terlalu lama berada di unit plastisisasi. Ini akan menyebabkan kerusakan termal dari zat cair.
Gambar 2.3 Dekomposisi lelehan TPU dalam pemrosesan laras sekrup
Tekanan injeksi, tekanan penahan, tekanan balik, kecepatan injeksi
Untuk pemrosesan yang ideal, poin kuncinya adalah terus mengontrol tekanan dan kecepatan injeksi. Itu harus dapat mengontrol injeksi dan mempertahankan tekanan dalam kisaran 100 hingga 1200 bar. Untuk menghomogenkan, harus ada tekanan balik, yang biasanya diatur antara 1 dan 2,5 persen dari tekanan injeksi. Kecepatan injeksi terutama didasarkan pada ketebalan dinding. Umumnya, cetakan untuk barang berdinding tebal perlu diisi perlahan, sedangkan barang berdinding tipis perlu diisi dengan cepat.
Selain ketebalan dinding dan jenis rongga, knalpot cetakan memainkan peran penting dalam kecepatan injeksi, yang membantu menghindari apa yang disebut "bekas luka bakar" yang disebabkan oleh udara panas bertekanan tinggi. Tekanan injeksi/tahan tekanan memberikan pengaruh besar pada stabilitas ruang dan demoulding.
Tekanan injeksi yang terlalu tinggi selama pencetakan, sementara tekanan penahan yang terlalu rendah menghasilkan penyok. Lebih sulit untuk membentuk kelebihan beban dan demould. Dianjurkan untuk bekerja dengan tekanan terhuyung-huyung, yaitu tekanan penahan yang lebih rendah daripada tekanan injeksi. Sesuai aturan, 50 persen tekanan injeksi sudah sesuai. Ini dapat menghasilkan barang dengan tekanan internal minimum.
Gambar 2 Langkah siklus tipikal pemrosesan 4TPU
Waktu siklus
Waktu siklus ditentukan oleh bentuk objek, ketebalan dinding, pendinginan cetakan, dan material itu sendiri. Gambar berikut menunjukkan pengaruh ketebalan dinding pada siklus injeksi. TPU dapat dibagi menjadi tiga tingkatan: keras, sedang dan lunak.
Gambar 5.5 Hubungan antara waktu siklus dan ketebalan dan kekerasan dinding
Demoulding
Cetakan replikasi TPU perlu dijelaskan secara rinci. TPU tingkat lunak sangat aneh, dan dapat menghasilkan item dinding yang sangat tidak biasa. Ini harus dipertimbangkan dalam desain cetakan. Agen rilis dapat digunakan untuk rilis. Agen pelepas berbasis silan seperti Baysilon M memiliki efek yang baik. Zat pelepas bebas silan juga dapat digunakan, tetapi harus sering digunakan.
3 Daur ulang limbah
Bahan hancur yang terbuat dari bahan limbah, gerbang, dan produk yang tidak memenuhi syarat dapat dibuat menjadi partikel untuk didaur ulang jika bersih dan kering. Untuk cetakan injeksi, menambahkan kurang dari 30 persen bahan yang dihancurkan ke bahan murni tidak akan mempengaruhi kinerja produk. Jika Anda mengolah sendiri bahan yang dihancurkan, barang yang dicetak harus diuji sesuai persyaratan untuk menentukan apakah bahan tersebut dapat memenuhi persyaratan kinerja.