注塑成型：模具加工
烘干
GLS TPE 通常不需要干燥。某些特殊产品，例如某些 Versaflex™、Versollan™ 和 Versollan™ 等级，具有吸湿性，因此需要在成型前进行干燥。
强烈建议使用露点为 -40°F 的吸附式干燥机来干燥吸湿性材料。具体的干燥温度和时间可以在每个产品的技术数据表中找到。
染色
与大多数其他 TPE 相比，SBC TPE 具有固有的卓越颜色。因此，与其他 TPE 相比，它们需要更少的色母料来获得特定的颜色，并且所产生的颜色更干净（黄色更少）。通常，色母料的粘度应低于基础配方（具有较高的熔体指数）。这将更容易分散。
- 对于 SBS 配方，建议使用苯乙烯 (PS) 着色剂载体。
- 对于较硬的 SEBS 配方，建议使用聚丙烯 (PP) 载体。
- 对于软 SEBS 配方，已使用低密度聚乙烯 (LDPE) 或乙烯醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)。不建议将 PP 载体用于较软的等级，因为配方硬度会受到影响。
可以使用液体着色剂，但载体应该是石蜡类矿物。聚氯乙烯 (PVC) 增塑剂［例如邻苯二甲酸二辛酯 (DOP)］不应当用作载体。干色料也已被使用，但可能需要更多的材料和时间来执行颜色更改。
对于某些包覆成型应用，使用聚乙烯 (PE) 载体可能会对与基材的粘合力产生不利影响。如果使用特殊包覆成型等级，请遵循相应产品技术数据表中给出的着色建议。
再研磨
SEBS TPE 可使用多达 20% 的回收料。黑色材料可更好地耐受更高水平的回收料。天然、浅色或透明的配方更容易出现污染或变色。用于生产黄色、红色、蓝色和绿色的有机颜料在延长停留时间或提高回收料水平后更容易变色。对于 SBS 配方，回收料应保持在 25% 以下。GLS TPE 具有高伸长率和良好的撕裂强度，因此需要使用带有锋利刀具的高质量磨床。对于低硬度计苯乙烯配方，间隙应设置为最大值 0.003 英寸。
只有具有高质量支撑轴承和刚性框架的磨床才能保持必要的公差，以实现必要的转子刀与床刀间隙。使用少量的隔离剂（如滑石粉或碳酸钙）可以最大限度地减少研磨过程中的结块。一次将少量零件送入磨床，以尽量减少可能导致结块的热量积聚。
为了使回收料最好地结合到新料中，应选择筛网尺寸以产生与新料颗粒大小大致相同的颗粒。
吹扫
如果压力机停机时间超过 10 分钟，请在重新开始生产前进行清扫。为防止飞边，请使用减少的注射量重新启动机器，然后逐渐将其增加回原始注射量。这将有助于防止在滑块或嵌件后面发生飞边。
对于 SBS 配方，如果机器要在温度下放置超过一小时，请在停机前用 LDPE 或聚苯乙烯对其进行清扫。对于 SEBS 配方，如果机器在周末停机，请在停机前在低温下用高分子量（低或部分熔体流动）LDPE 对其进行清扫。启动时，在尝试填充模具之前缩回挤出机并对其进行空气吹扫。
温度
设置机筒温度
图 1 显示典型的起始机筒温度。机筒温度应逐步设定。进料区温度应设置得相当低［通常为 250°F - 300°F (120°C -150°C)］，以避免进料喉桥接并让夹带的空气逸出。
过渡区的较低温度让 TPE 能够在完全熔化之前被适当地压缩和剪切。为了在使用色母料时改善混合，将过渡区温度设置为高于色母料的熔化温度。最靠近喷嘴的区域应设置为接近所需的熔体温度。
过程稳定后，应将实际机筒温度与设定点进行比较。如果实际温度超过设定温度，则剪切加热已导致材料过热。如果生产的是良好零件，则应将温度重置为剪切加热产生的实际温度。
加热器应在 25% 到 50% 的时间内需要电力。如果加热器持续开启，则剪切产生的热量不足。若要增加剪切热，请增加螺杆转速和背压。
设置模具温度
模具温度应设置为成型区域的露点温度以上。这可以防止模具发汗和型腔中可能的水污染。水污染通常表现为零件中的条纹。如果零件的长部分或薄部分已被证明难以填充，则可升高模具温度。较高的模具温度通常会导致较长的循环时间，但可能会改善熔接线的完整性和零件外观。
图 1. 注塑成型的建议初始启动条件。
|
产品系列 |
模具 |
熔体 |
喷嘴 |
3 区 |
2 区 |
1 区 |
进料 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
SBS 配方 |
75- |
370- |
370- |
360- |
340- |
300- |
100- |
|
SEBS 配方 |
110- |
370- |
390- |
390- |
370- |
350- |
100- |
|
超软配方 |
110- |
340- |
360- |
360- |
335- |
300- |
100- |
模具填充、保压和冷却
设置射出量
启动新模具时，从短射开始，然后逐渐增加射出量，直到所有零件型腔都充满 80-90%。此程序可以最大限度地减少过度保压的可能性并防止排气孔中的飞边。螺钉位置应予以注意，并用于设置转移点。监控垫子以确保它在保压阶段得到维护。
如果没有缓冲垫，则无法保持保压，也无法控制零件致密化。浇口冻结后，任何额外的材料体积或压力只会填充浇口和流道系统，这会导致零件顶出过程中难以去除浇口。
螺杆转速、背压和螺杆延迟时间
应设置螺杆转速，以便螺杆完全恢复以便进行下一次注射，通常在模具打开前 2 - 3 秒。典型的螺杆速度范围为 50 - 150 转/分钟。
如果螺杆恢复太快，并且机器配备了螺杆延迟定时器，请设置延迟时间，以便在螺杆完全恢复和模具打开后延迟最小。这将减少材料在机筒中在一定温度下的停留时间和停滞时间。
增加背压会增加材料的剪切热。背压的正常设置值为 50 - 150 磅/平方英寸。混合色母料时，最好使用较高的背压以获得最佳分散效果。
注射速度
如果可能，调整注射速度以快速填充流道系统，然后在材料开始流过浇口并进入型腔后减慢速度。保持此速度直到零件充满 90%，然后进一步降低速度以完全填充型腔而不会导致零件飞边。
如前所述，GLS TPE 具有剪切响应性。如果零件难以填充，请在升高温度之前提高注射速度。填充零件的注射时间应在一到两秒之间。如果出现表面流动缺陷，可能需要更慢的填充速率。
注射和转移压力
如果机器无法由填充速度进行控制，请将注射压力设置得足够高，以便在大约 1 到 5 秒内填充流道系统和型腔。将初始传输压力调整为填充零件型腔所需注射压力的大约 50%。这有助于最大程度降低注射的保压阶段的压力。设置射出量时，监控缓冲垫以确保它在保压阶段得到维护。
从升压转移到保压再到保持
较新的成型设备提供从注射升压（第一阶段注射）转换到保压阶段的额外选项。从升压压力转换为保压压力的最准确方法是通过螺杆位置。使用螺杆位置可以让加工商始终如一地将特定体积的材料注入型腔。它还可以准确控制零件填充和致密化，这有助于防止零件出现凹陷和空隙。
时间是另一种用于控制转换的方法，但不推荐使用。使用型腔压力转换非常昂贵，因为它涉及在零件型腔中安装压力传感器。当需要高度精确的成型公差时，会使用此过程。
降低从升压到保压的转换压力将有助于控制套管尖端处的流出。如果注射装置配备成型的保压阶段，它可用于降低流道的速度和压力。
注射时间
填充流道系统的最佳时间约为 0.5 - 1.5 秒。填充空腔还另外需要 1 - 5 秒。如果可能，最好通过控制注射速度来控制填充时间。
保压时间
应设置保压时间以实现浇口冻结。通常，浇口的大小是保压时间的决定因素。浇口越大，实现浇口冻结所需的保压时间越长。
冷却时间
冷却时间主要取决于熔体的温度、零件的壁厚和冷却效率。此外，材料硬度也是一个因素。与非常软的等级（< 20 邵氏 A）相比，较硬的等级（> 50 邵氏 A）在模具中的凝固速度更快。
对于平均零件和中等硬度的 SEBS 配方，每 0.100 英寸壁厚的冷却时间约为 15 至 20 秒，前提是两侧都可以进行冷却。
包覆成型部件需要更长的时间来冷却，因为它们可以在较小的表面积上有效冷却。包覆成型零件的冷却时间约为每 0.100 英寸壁厚 35 至 40 秒。
保持气垫
应保持缓冲，否则将无法控制零件致密化或材料收缩补偿。缓冲和保压不足会导致填充不足的部件出现空隙或凹陷以及物理性能差。过快冻结的浇口（由于浇口太小或模具温度太低）也可能会导致上述问题。
已磨损或已污染的止动环会限制机器保持压力和保持缓冲的能力。GLS TPE 的粘度低于传统热塑性塑料（流动性高于传统热塑性塑料），并且比其他材料更容易回漏。应通过观察机器保持缓冲位置的能力来验证止动环的密封能力。
成型条件的影响
熔体温度
如果零件在太低的温度下成型，则需要过大的压力来填充型腔。这将导致高模内应力。这反过来又会导致零件在顶出过程中或稍后暴露在高温下时发生翘曲。模后收缩率也可能会大于正常值，极限伸长率也会降低。对于透明 TPE，在过低温度下加工的零件会出现磨砂表面外观。
SBS 基 TPE 在过高的温度下加工或在该温度下保持过长时间时，会变成黄色或橙色并散发出独特的气味。颜色和气味是材料已经降解的强烈迹象。降解会导致外观不良和物理性能下降。在过高温度下加工的 SEBS TPE 会产生烧焦气味（降解），在最坏的情况下会变得发粘并渗油。
保压
零件过度保压的影响可能包括：
- 浇口凸起。
- 密度增加，因此零件重量增加。
- 硬度增加。
零件保压不足的影响可能包括：
- 浇口起皱。
- 空隙和/或表面凹陷。
- 物理性能下降。
- 硬度低于正常值。
监控零件重量已成功用于验证过程稳定性和一致性。应该注意的是，浇口尺寸/位置、流道尺寸和模具设计的其他方面也可能会影响零件的特性。
模塑软 TPE
软 GLS TPE 具有非常低的粘度（高流动性），因此它们需要最小的注射压力。注射压力的典型值为 150 磅/平方英寸 - 450 磅/平方英寸。
大多数 GLS 软 TPE 或为透明，或为半透明。通过提高模具和熔体温度，可以略微提高模塑零件的透明度。这些产品通常合理具有高度磨光的模具表面光洁度，因为它们可以很好地复制模具表面。
较软的材料表现出一些发粘的行为。靠近成型区域的清洁度很重要，因为较软的材料会吸引并保留灰尘和污染物。这种粘性还使零件更难以弹出。在这些情况下，可能需要机器人浇道拾取器、流道保持器或空气喷射。在模具上添加轻微的表面纹理有助于掩盖模制品中可能存在的表面瑕疵。
模塑硬 TPE
较硬的 GLS TPE 通常具有较高的粘度，可能需要稍高的注射压力（400 磅/平方英寸 - 800 磅/平方英寸）来填充型腔。由于其较高的模量，硬配方需要不太激进的浇道拉料杆。它们的凝固速度也更快，更容易弹出，与较软的材料相比，这可能会缩短循环时间。
