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注塑成型:零件设计

SBC流变学

  • SBC与剪切有关,这意味着它们的粘度在低剪切速率下(例如挤出)较高,而在高剪切速率下则较低(如注塑成型)。
  • SBC TPE在高剪切速率下将更容易流入模具的薄区域。
  • 设计注塑模具时以及在加工过程中设定模具条件时,应考虑SBC的剪切稀化行为。

下图说明了剪切速率对GLS苯乙烯TPE粘度的影响(在390°F(200°C)下测量)。

要获取有关单个牌号粘度的信息,请参阅产品技术数据表。

一般概念

设计TPE零件时,需要遵循一些通用规则:

  • 零件壁厚应尽可能均匀。 从厚区域到薄区域的过渡应该是渐进的,以防止流动问题,回填和气阱。
  • 应该去掉厚的部分,以最大程度地减少收缩并减少零件重量(和循环时间)。
  • 半径/圆角所有尖角可促进流动并最大程度地减少无填充区域。
  • 应避免使用无法通气的深色盲袋或肋条。
  • 避免通过空气辅助喷射无法将薄壁吹掉的薄壁壁。
  • 以最小吃水深度进行长距离抽签可能会影响弹射的容易程度。

流动长度和壁厚

可达到的最大流动长度取决于所选的特定材料,零件的厚度以及加工条件。 通常,GLS TPE比其他类型的TPE在更薄的壁中流动得多。

流量与厚度之比应最大为200,但这取决于材料和零件设计。 高流量GLS TPE(例如Versalloy)已成功用于填充高达400的流量比。

螺旋流的测量提供了材料填充零件能力的比较分析。 螺旋流动测试是通过将材料注入螺旋模具(类似于形成螺旋的带)来执行的。 物料流动的距离以英寸为单位。

在这种情况下,使用两种不同的注射速度(3 in / sec和5 in / sec)进行了螺旋流动测试。 下表总结了各种GLS产品系列的典型螺旋流长度。

表1. GLS TPE的典型螺旋流长度 *

系列

流动长度,英寸

注射速度,3 in / s

注射速度,5 in / s

Dynaflex™D

13-15

18-20

Dynaflex™G

12-22

18-30

Versaflex™

9-16

13-26

Versalloy™

18-20

30-32

*使用0.0625“厚x 0.375”宽的通道在400°F下进行的螺旋流测试。

有关特定等级的螺旋流信息或关于螺旋流测试程序的其他详细信息,请参考TPE提示#7。

咬边

TPE的柔韧性和弹性允许将底切结合到零件设计中。 由于其出色的恢复特性,GLS TPE能够拉伸和变形,从而可以从深底切中拉出(如下图所示)。

如果内部和外部底切都存在于同一零件上,则可能需要滑动或劈开芯。 带有内部底切的零件(例如,球形零件)可以通过使用型芯中的提升阀从型芯中排出。 在弹出过程中,由于变形可能会产生较小的永久伸长率(3%-8%)。

浇口和编织线的位置

产品工程师应指出零件的外观和功能区域,并在图纸上包括此信息。 这将帮助模具设计人员确定允许的浇口和编织线位置。

各向异性

  • 在流动方向与横向流动方向(垂直于流动方向的90¼)上具有不同特性的热塑性材料被称为“各向异性”材料。
  • 可能受影响的性能是收缩率和拉伸性能。
  • 当聚合物链在流动方向上取向时会引起各向异性,从而导致在流动方向上具有更高的物理性能。
  • 壁厚,注射速度,熔体温度和模具温度是影响各向异性的几个变量。
  • 根据加工条件和模具设计,大多数GLS苯乙烯TPE表现出一定程度的各向异性。

收缩率

由于其各向异性,GLS苯乙烯TPE在流动方向上的收缩比在交叉流动方向上的收缩更大。 通常,SEBS TPE比SBS TPE具有更高的收缩率和更大的各向异性。

基于SEBS的TPE的典型收缩值为1.3%-2.5%,而基于SBS的TPE的典型收缩值为0.3%-0.5%。 SEBS较软的配方(肖氏硬度A在30以下)将比硬质材料收缩更多。 某些牌号(例如Dynaflex G7700,G7800和G7900系列)包含填充剂,可以减少收缩率。

GLS报告的收缩值是使用0.125英寸厚的斑块确定的。应该注意的是,收缩率不是精确数字,而是一个范围值。该范围可能受零件壁厚,熔融温度,模具温度,注塑量的影响因此,强烈建议对公差较小的零件进行原型制作,以更好地量化应用中特定等级材料的实际收缩率。

有关特定等级的收缩率值,请参阅产品技术数据表。