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苯乙烯嵌段共聚物(SBC)设计模具

由苯乙烯嵌段共聚物(SBC)(例如Kraton®D或G聚合物)制成的TPE具有特殊的性能,可以提高成品零件的成功率。 为了获得最佳结果,制造商应在设计模具之前了解材料的加工益处和局限性。

基于SBC的TPE的一个优点是,当零件从模具中脱模时表现出的强度,弹性和恢复能力。 如果材料有挠曲的空间,则在弹出时可能会从模具中拉出高度的底切。

对于最大直径到颈部直径为2到1的灯泡型产品,可以在最小的颈部永久挠曲的情况下进行空气喷射。 这是通过在芯中放置一个空气阀来完成的。 可能会有3%至7%的拉伸偏移。 调整工具大小时应考虑这一点。

设计基于苯乙烯-乙烯/丁烯苯乙烯聚合物的TPE(SEBS TPE)或基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物的TPE(SBS TPE)的零件模具时,需要考虑以下几点:

流动方向与交叉流动方向

许多基于SBC的TPE是各向异性的。 也就是说,它们在流动方向上的特性与在横向流动方向上(与流动方向成90度)的特性不同。

在材料的拉伸模量中观察到多达50%的方向变化。 在横向流动方向上,拉伸模量通常较低,而极限伸长率通常较高。

设计工具及其浇口位置时,请考虑这些模量差异。 您也许可以通过肉眼确定流动方向,或者可以使用更复杂的“铸模流动”分析程序。

收缩率变化

某些TPE在两个方向上的收缩率也可能不同。 流动方向上的收缩率通常高于交叉流动方向上的收缩率。 同样,SEBS配方的收缩比SBS配方更大,软TPE的收缩比硬TPE更大,而未填充的配方的收缩比填充的配方更大。

具有高模具收缩率的SBC基TPE在壁厚变化较大的工具中可能会出现凹陷和收缩空隙。 为了最大程度地减少这些凹陷和空隙,浇口应该很大,它们应位于零件的较厚部分,并且装箱压力应比平常保持更长的时间。 此时要小心; 保持太长时间的压力可能会导致闸门凸出。 在非常厚的零件中,可以通过使用少量(0.2%)的发泡剂来减少水槽。 如果确实使用发泡剂,请记住,零件必须在工具中停留更长时间,以防止发泡剂在弹出时膨胀。

在从薄壁填充到厚壁部分的部分中,聚合物进入厚壁部分时可能会从壁上破裂。 这将产生回填流,并导致表面编织线。 如果表面上或表面上的销子或尖锐的凹痕中断了流动,则还会显示流动和阴影标记。 为避免这些类型的缺陷,请在模具中找到过渡区域和拐角的半径。 通过使用带纹理的或粗糙表面的工具,可以将此类缺陷减少到最低程度。

SEBS TPE具有高弹性

SEBS TPE的伸长率可高达1200%。 此属性可能会让您拥有
某些独特的功能和产品性能,但是如果您使用的是自动脱模模具,尤其是那些使用副浇口或带有自降落滴的三板工具的模具,可能会引起很多麻烦。 这些类型的模具上的浇口应具有尽可能短的刃带长度,以产生较高的应力集中。 这将导致闸门在所需位置断裂而不留下闸门痕迹。

为确保降温过程不会在零件上开孔,浇口的横截面尺寸应为浇口所在零件壁部分厚度的1/10至1/4。 如果可以在子浇口的正下方放置一个较大的顶针,则在弹出过程中可能会剪断浇口。

较低的伸长率等级更容易在自动退浆工具中运行。 对于高伸长SEBS等级,可以使用带阀门浇口的热流道工具。 SEBS TPE也可以使用热尖,热流道模具,但可能会留下一些浇口痕迹。

防止相分离

基于SBC的TPE包含多种成分。 在某些情况下,太高的剪切速率可能会导致相分离。 为避免这种情况,浇口尺寸和填充率必须正确。 可能需要增加门的大小或移动门的位置以消除问题。

表面处理

透明,未填充的SEBS或SBS牌号与工具紧密接触,并很好地复制了表面。 这加上基于SBC的TPE的高摩擦系数,可能使喷射变得困难,尤其是在较高的收缩等级下可能收缩到型芯上。 解决此问题的最佳方法是使用空气喷射,尽管高风量也可能会有所帮助。 另一个建议是使用经过脱模处理或喷砂处理的模具表面,以将空气捕集到模具表面附近。 GLS可以提供特殊等级的内部脱模剂,以最大程度地减少问题。

热流道工具

长时间保持高温的SBS TPE能够交联。 如果将这些材料用于带有盲区或自绝缘流道系统的热流道工具中,则交联TPE的凝胶可能会掉入流路中,从而部分阻塞诸如浇口或零件壁之类的薄区域。

SEBS TPE具有更高的热稳定性,并已成功用于设计良好的热流道工具中。 但是,由于死区和聚合物降解的可能性,我们不建议将自绝缘流道系统用于SBS或SEBS TPE。

独特的产品受益于独特的材料,在设计工具时需要特别考虑。 当您想到基于SBC的TPE的新零件模具时,请记住这一点。 这样,您可以避免可能导致生产启动困难的陷阱。

强烈建议在将生产工具商业化之前进行原型制作。 为了帮助您优化设计,请在切割原型或生产工具之前与您的GLS代表联系。

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