TPE軟膠包膠應注意什么?
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一次成型,或者用一般的注塑機,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,其溶解度參數接近,能在接觸面形成良好粘結層,實現真包膠效果。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)療級標準的特性,確保使用的安全性。
應用行業(yè):在日常用品領域,TPE 包膠的應用廣泛,如箱包握把,TPE 提供柔軟舒適的握持感,同時增加了產品的美觀度和耐用性;在電子消費品行業(yè),如手機保護殼、平板電腦保護套等,TPE 包膠不僅能防滑,還能起到緩沖保護作用,防止設備受到碰撞損壞。
環(huán)保要求:隨著環(huán)保意識的增強,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,需通過嚴格的食品級檢測,如美國 FDA 認證等;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,如鄰苯二甲酸鹽、鹵素等。
二、模具設計
澆口設計:澆口位置和類型影響 TPE 軟膠在模具中的流動。側澆口適用于形狀規(guī)則的產品,能使 TPE 均勻地填充型腔,減少熔接痕;潛伏式澆口則可使產品外觀更美觀,適用于對外觀要求較高的產品。澆口尺寸要根據產品大小和 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。
排氣設計:良好的排氣設計可避免產品出現氣痕、氣泡等缺陷。除了在分型面和鑲件配合處開設排氣槽外,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,提高產品質量.
避免尖銳轉角:產品設計時應盡量避免尖銳轉角,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,避免應力集中,提高包膠的牢固性和產品的使用壽命。例如,在設計工具手柄的包膠模具時,將手柄的轉角處設計成半徑為 2-3mm 的圓弧,可有效改善 TPE 的包膠效果。
三、加工工藝參數
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,但具體壓力需根據材料硬度、產品形狀和模具結構等因素調整。對于結構復雜、薄壁的產品,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、厚壁的產品,或較軟的 TPE 材料,則可采用較低的注塑壓力,防止產品出現溢邊、變形等問題。
注塑速度:注塑速度要適中,過快可能導致 TPE 軟膠在模具中產生噴射現象,使產品表面出現流痕、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,以避免產生飛邊、溢料等缺陷。
烘料處理:TPE 材料在加工前需進行烘料,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,提高產品的外觀質量和性能穩(wěn)定性。
四、產品后處理與質量檢測
脫模處理:選擇合適的脫模劑有助于產品順利脫模,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。對于一些結構復雜、脫模困難的產品,可適當增加脫模斜度,一般脫模角度不小于 1.5°-2°,以便產品順利脫模。
外觀檢查:通過目視檢查產品表面是否有氣泡、流痕、缺膠、飛邊、縮水等缺陷,表面應光滑平整,色澤均勻。對于外觀要求較高的產品,如電子消費品外殼等,可能還需要進行表面粗糙度檢測等進一步的檢查。
尺寸精度檢測:使用量具如卡尺、千分尺等測量產品的關鍵尺寸,確保其符合設計圖紙的要求。尺寸偏差應控制在允許的公差范圍內,否則會影響產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,進行 90° 剝離試驗時,合格的產品應是 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,黏附力應滿足產品的使用要求。
物理性能測試:對產品進行硬度、拉伸強度、撕裂強度、回彈性等物理性能測試,以確保產品符合設計要求和相關標準。如工具手柄的 TPE 包膠部分,其拉伸強度應能承受一定的拉力,防止在使用過程中出現斷裂現象。