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注塑:零件设计

SBC流变学                               

  • SBC取决于剪切力-这意味其剪切率越低,粘度越高(如挤出),剪切率越高,粘度越低(如注模)。
  • SBC TPE在剪切率较高的情况下,更容易进入模具的薄区。
  • 在设计注塑模具以及在加工期间设定模具条件时,应考虑SBC的剪切稀化行为。

下图阐述了剪切率对GLS苯乙烯TPE的影响(在390°F(200℃))的温度下测量)。

要获得有关个别等级粘度的信息,请参见产品技术数据表。

一般概念 

在设计TPE零件时,需要遵循一些一般规则:

  • 零件壁厚应尽可能统一。应逐渐从厚区过渡至薄区,以防止出现流动问题、回填和气阱。
  • 较厚的区域应做成空心,以便尽量减少收缩和减轻零件重量(以及减少循环时间)。
  • 半径/圆角做成全部锐角,以便促进流动并尽量减少无填充的区域。
  • 应避免深的无法通气的盲区或肋板。
  • 避免通过空气辅助喷射无法从芯材上吹扫的薄壁。
  • 斜度最低的长缩孔可能会影响轻松注塑。

流动长度与壁厚

最大可实现的流动长度取决于所选这的具体材料、零件的厚度以及加工条件。一般情况下,GLE TPE在薄壁中比其他TPE流得更远。

流量厚度比最高为200,但这取决于材料和零件设计。高流量的GLS TPE(如Versalloy等)曾经被成功用于填充达400的流量比率。

螺旋流的测量为材料填充零件的能力提供了比较分析。通过将材料注入螺旋零件的方式进行螺旋流试验(与缎面形成螺旋类似)。材料流动距离的测量单位为英寸。

在此情况下,采用两种不同的注塑速度来进行螺旋流试验(3英寸/秒与5英寸/秒)。各种GLS产品系列的典型螺旋流长度如下表所总结。

表1 GLE TPE典型的螺旋流长度*

 

系列

流程长度,英寸

注塑速度,3 in/s

注塑速度,5in/s

Dynaflex™ D

13-15

18-20

Dynaflex™ G

12-22

18-30

Versaflex™

9-16

13-26

Versalloy™

18-20

30-32

*采用0.0625"厚*0.375" 宽流道在400°F.的温度下进行的螺旋流试验。

对已有关具体等级的流向信息或有关螺旋流量试验程序的其他详情,请参见TPE第7点。

底切

TPE的挠性和弹性考虑了将底切卡入零件设计中。由于GLS TPE具有优异的恢复特性,因此能够伸长和变形,使得可以从深的底切中恢复过来(如下图所示)。

如果在相同的零件上出现内部和外部底切,在可能要求使用滑块或型芯拼块。具有内部底切的零件(如灯泡状零件)可以在芯材中采用提升阀通过芯材进行空气喷射。由于变形的原因,在喷射期间,可能出现轻微的永久性拉伸(3%-8%)。

浇口与结合线位置

产品设计师应指出美观的零件区域以及功能区域,并在图纸上标示出该信息。这样有助于模具设计师确定允许的浇口与结合线位置。

各向异性

  • 在流向与交叉流向(与流向90¼ 垂直)方面具有不同性能的热塑性材料被表征为“各向异性”材料。
  • 可能受到影响的新泵包括收缩性与抗拉性能。
  • 当聚合物适应流向时,会产生各向异性,导致流向中物理性能较高。
  • 壁厚、注塑速度熔融温度以及磨具温度为影响各向异性的几个变量。
  • 根据加工条件和模具设计的不同,大多数的GLE苯乙烯TPE均具有各向异性度。

收缩性

由于各向异性的原因,GLS苯乙烯TPE在流向上比在交叉流向上收缩得更多。一般情况下,SEBS TPE的收缩率较高,并且比SBS TPE更具有各向异性。

SEBS基TPE的典型收缩率为1.3%-2.5%,而SBS基TPE的收缩率为0.3%-0.5%。较软的SEBE配方(低于30肖氏A)比较硬的材料收缩率更大。某些等级,如Dynaflex G7700、G7800和G7900系列等包含有填料,导致其收缩率下降。

GLS报告的收缩率值采用0.125"厚板确定。需要注意的是收缩率并非一个特定的数字,而是一个范围值。该范围可能受到零件壁厚、熔融温度、模具温度、注塑速度、保持/包装压力,以及成型和测量之间时间的影响。因此,对于公差接近的零件,强烈建议进行原型设计,以便在应用中更好地量化具体等级的实际收缩率。

有关具体等级的收缩率值,请参见产品技术数据表。

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