TPE軟膠包膠應(yīng)注意什么?
TPE包膠,就是將TPE軟膠材料包膠到其他材料上。一般采用的加工方法有雙色注塑機(jī)一次成型,或者用一般的注塑機(jī),采用包膠模具,分二次注塑成型。TPE包膠時需注意以下幾點:
一、材料選擇
相容性:TPE 與被包膠基材的相容性至關(guān)重要。例如,TPE 包膠 PP 時,要選以 SEBS 為基材且與 PP 相容性好的 TPE 型號,其溶解度參數(shù)接近,能在接觸面形成良好粘結(jié)層,實現(xiàn)真包膠效果。而包膠 PC 時,則需適配 PC 的 TPE 配混料,以保證兩者在注塑過程中能有效融合,提高包膠的牢固度。
硬度:TPE 包膠料的硬度范圍在邵氏硬度 A10-90 度之間。如刀具、梳子等手把類產(chǎn)品,一般選擇邵氏 A 40-60 度的 TPE,提供舒適的握持感;而對于一些需要更柔軟觸感的產(chǎn)品,如嬰兒用品,可能會選用邵氏 A 30 度左右的超軟 TPE。
功能特性:不同產(chǎn)品對 TPE 的功能特性有不同要求。比如運動器材的握把,需要 TPE 具有良好的回彈性和耐磨性能,以承受頻繁的使用和摩擦;電子消費品的外殼包膠,要求 TPE 有較好的耐老化和耐黃變性能,以保持外觀的美觀和使用壽命;醫(yī)療器械的包膠部分,則需要 TPE 具備無毒、無味、符合醫(yī)療級標(biāo)準(zhǔn)的特性,確保使用的安全性。
應(yīng)用行業(yè):在日常用品領(lǐng)域,TPE 包膠的應(yīng)用廣泛,如箱包握把,TPE 提供柔軟舒適的握持感,同時增加了產(chǎn)品的美觀度和耐用性;在電子消費品行業(yè),如手機(jī)保護(hù)殼、平板電腦保護(hù)套等,TPE 包膠不僅能防滑,還能起到緩沖保護(hù)作用,防止設(shè)備受到碰撞損壞。
環(huán)保要求:隨著環(huán)保意識的增強(qiáng),各行業(yè)對 TPE 的環(huán)保要求也越來越高。例如,食品接觸類的 TPE 包膠制品,需通過嚴(yán)格的食品級檢測,如美國 FDA 認(rèn)證等;在歐盟市場,TPE 材料必須符合 REACH、ROHS 等環(huán)保法規(guī),確保不含有害物質(zhì),如鄰苯二甲酸鹽、鹵素等。
二、模具設(shè)計
澆口設(shè)計:澆口位置和類型影響 TPE 軟膠在模具中的流動。側(cè)澆口適用于形狀規(guī)則的產(chǎn)品,能使 TPE 均勻地填充型腔,減少熔接痕;潛伏式澆口則可使產(chǎn)品外觀更美觀,適用于對外觀要求較高的產(chǎn)品。澆口尺寸要根據(jù)產(chǎn)品大小和 TPE 流動性確定,如小型電子零件的包膠模具,澆口直徑可能在 1-2mm 左右,而大型工具手柄的包膠模具,澆口直徑則可能在 3-5mm 之間。
排氣設(shè)計:良好的排氣設(shè)計可避免產(chǎn)品出現(xiàn)氣痕、氣泡等缺陷。除了在分型面和鑲件配合處開設(shè)排氣槽外,還可在模具的深腔部位、型芯與型腔的間隙等位置設(shè)置排氣通道。排氣槽的深度一般在 0.02-0.05mm,寬度在 3-5mm 左右,以確保氣體順利排出,提高產(chǎn)品質(zhì)量.
避免尖銳轉(zhuǎn)角:產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)盡量避免尖銳轉(zhuǎn)角,采用圓弧過渡。這樣可以使 TPE 軟膠在包膠過程中更好地貼合基材,避免應(yīng)力集中,提高包膠的牢固性和產(chǎn)品的使用壽命。例如,在設(shè)計工具手柄的包膠模具時,將手柄的轉(zhuǎn)角處設(shè)計成半徑為 2-3mm 的圓弧,可有效改善 TPE 的包膠效果。
三、加工工藝參數(shù)
注塑溫度:TPE 軟膠的注塑溫度通常在 160℃-220℃之間,但不同配方和基材的 TPE 材料,其注塑溫度有所差異。如包膠 PP 料的注塑溫度一般在 170℃-190℃,包膠 ABS 料的溫度在 200℃-220℃,包膠 PC 料的溫度則更高,在 220℃-240℃左右;而對于硬度較低的超軟 TPE 材料,注塑溫度可適當(dāng)降低至 130℃-160℃。
注塑壓力:注塑壓力一般在 30MPa-80MPa 之間,但具體壓力需根據(jù)材料硬度、產(chǎn)品形狀和模具結(jié)構(gòu)等因素調(diào)整。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁的產(chǎn)品,或硬度較高的 TPE 材料,需要較高的注塑壓力,以確保 TPE 軟膠能夠完全填充模具型腔;而對于簡單形狀、厚壁的產(chǎn)品,或較軟的 TPE 材料,則可采用較低的注塑壓力,防止產(chǎn)品出現(xiàn)溢邊、變形等問題。
注塑速度:注塑速度要適中,過快可能導(dǎo)致 TPE 軟膠在模具中產(chǎn)生噴射現(xiàn)象,使產(chǎn)品表面出現(xiàn)流痕、氣泡等缺陷;過慢則會使 TPE 軟膠在充模過程中冷卻過快,導(dǎo)致填充不足、缺膠等問題。一般可采用多級注塑速度控制,在填充初期采用較快速度,快速填充型腔的大部分空間,然后在接近充滿型腔時降低速度,以避免產(chǎn)生飛邊、溢料等缺陷。
烘料處理:TPE 材料在加工前需進(jìn)行烘料,烘料溫度一般在 60℃-80℃,時間為 1-2 小時,以去除材料中的水分,減少制品表面水紋、氣泡等缺陷,提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和性能穩(wěn)定性。
四、產(chǎn)品后處理與質(zhì)量檢測
脫模處理:選擇合適的脫模劑有助于產(chǎn)品順利脫模,常用的脫模劑有硅油類、蠟類等。但要注意脫模劑的用量不宜過多,否則會影響 TPE 軟膠與基材的黏附效果,可通過多次試驗確定最佳用量。對于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、脫模困難的產(chǎn)品,可適當(dāng)增加脫模斜度,一般脫模角度不小于 1.5°-2°,以便產(chǎn)品順利脫模。
外觀檢查:通過目視檢查產(chǎn)品表面是否有氣泡、流痕、缺膠、飛邊、縮水等缺陷,表面應(yīng)光滑平整,色澤均勻。對于外觀要求較高的產(chǎn)品,如電子消費品外殼等,可能還需要進(jìn)行表面粗糙度檢測等進(jìn)一步的檢查。
尺寸精度檢測:使用量具如卡尺、千分尺等測量產(chǎn)品的關(guān)鍵尺寸,確保其符合設(shè)計圖紙的要求。尺寸偏差應(yīng)控制在允許的公差范圍內(nèi),否則會影響產(chǎn)品的裝配和使用性能。
黏附性測試:采用拉伸試驗、剝離試驗等方法評估 TPE 軟膠與基材的黏附性能。例如,進(jìn)行 90° 剝離試驗時,合格的產(chǎn)品應(yīng)是 TPE 軟膠與基材緊密黏附,剝離時 TPE 材料本身斷裂而不是從界面處分離,黏附力應(yīng)滿足產(chǎn)品的使用要求。
物理性能測試:對產(chǎn)品進(jìn)行硬度、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、回彈性等物理性能測試,以確保產(chǎn)品符合設(shè)計要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如工具手柄的 TPE 包膠部分,其拉伸強(qiáng)度應(yīng)能承受一定的拉力,防止在使用過程中出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。