Cos'è il TPE (elastomero termoplastico)?

Ho sbagliato il mio primo lavoro in TPE nel 2009. Il cliente voleva una presa morbida sull'alloggiamento di un trapano a batteria. Abbiamo applicato Santoprene 101-64 su un substrato di nylon riempito di vetro. Le parti sembravano a posto quando uscivano dalla pressa. Tre settimane dopo il cliente chiamò. Il TPE si stava staccando in fogli.

Si è scoperto che la temperatura dell'utensile era troppo fredda. La pelle di nylon si congelò prima che il TPE la colpisse. Nessuna formazione di legami. Scartate 8.000 parti.

Il TPE non è gomma. Questa distinzione è importante. La gomma vulcanizza. Una volta polimerizzato l'EPDM o il silicone, le catene molecolari si reticolano in modo permanente. Non puoi rifonderlo. Il TPE ha legami crociati fisici invece che chimici. I blocchi duri nella catena polimerica agiscono come punti di ancoraggio temporanei. Il calore rompe quelle ancore. Raffreddalo, si riformano. È possibile riaffilare i corridori in TPE e rimetterli nella tramoggia. Provalo con LSR.

Lo stampaggio a due fasi con TPE significa che si stanno iniettando due materiali diversi in sequenza. Il primo scatto è solitamente un substrato rigido. Policarbonato, ABS, PP, nylon. Il secondo scatto è il sovrastampaggio in TPE. Il trucco è farli aderire.

Teknor Apex pubblica grafici di incollaggio per i suoi gradi di Monprene. Lo stesso fa Kraiburg con la linea Thermolast K. Conservo le copie stampate nel mio ufficio perché le versioni online cambiano e talvolta i vecchi dati erano più utili. I grafici mostrano quali gradi di TPE aderiscono a quali substrati senza primer o adesivo. Da PP a TPE-S funziona. Da ABS a TPE-S non funziona. Hai bisogno di TPE-U per l'ABS.

La temperatura di fusione del Santoprene varia da 380 a 420 a seconda del grado. Ho visto ragazzi portarlo a 450 cercando di ottenere un flusso migliore su pareti sottili. Cattiva idea. Il materiale si degrada. Si ottengono dei granelli neri e la durezza Shore si sposta.

Lo spessore delle pareti è il punto in cui i nuovi ingegneri sbagliano. Progettano muri da 0,020 perché è quello che fanno sulle parti del PC. Il TPE non scorre come il PC. Hai bisogno di un minimo di 0,050 per qualsiasi cosa strutturale. Sono riuscito a farla franca con 0,035 su portate brevi ma è rischioso.

Il processo a due fasi- richiede che il substrato sia ancora caldo quando il TPE lo colpisce. Le presse rotanti lo gestiscono bene. Il substrato spara alla stazione uno, la piastra ruota di 180 gradi, il TPE spara alla stazione due. Il ciclo totale potrebbe durare 35 secondi per una presa di medie-dimensioni. Alcuni usano robot di trasferimento tra due presse-a colpo singolo. Funziona bene ma il substrato si raffredda durante il trasferimento. Si compensa rendendo il TPE più caldo o riscaldando la cavità del substrato.

La selezione della durezza Shore dipende da cosa fa la parte:. 40A sembra una gomma da matita. 70A sembra una suola di scarpa. 90A sembra quasi rigida. La maggior parte delle impugnature portatili raggiungono tra 50 A e 70 A. Le pelli dei braccioli automobilistici sono più morbide, forse 45A.

La resistenza chimica è l'altra considerazione. I gradi TPE stirenici come Kraiburg Thermolast K si gonfiano nella benzina e nel liquido dei freni. Per il sotto-cofano automobilistico è necessario il TPE-V come il Santoprene o il TPE-U come il Desmopan. La differenza di costo è reale. La stirenica costa forse $ 2,50 per libbra. TPE-V varia da $ 4 a $ 6. TPE-U può arrivare a $ 8 per i gradi speciali.

Ho smesso di quotare lavori con un volume annuo inferiore a 25.000 per TPE a due-shot. Il costo dell'attrezzatura non viene ammortizzato. Uno stampo a due-stampi costa da $ 80.000 a $ 150.000 a seconda della cavitazione e della complessità. Al di sotto dei 25.000 pezzi è meglio optare per uno stampaggio a inserto o un grip tape post-applicato.

La percentuale di riaffilatura è importante. Il TPE vergine si lega meglio del rimacinato. La maggior parte delle specifiche dei materiali consentono una percentuale di rimacinato nella miscela compresa tra il 15 e il 20%. Spingilo al 30% e la forza del legame diminuisce. L'ho provato su Dynaflex G2703 qualche anno fa. Al 25% di rimacinato la resistenza alla pelatura è scesa da 12 pli a 8 pli. Le parti superavano ancora le specifiche, ma a malapena.

I ragazzi dei dispositivi medici hanno le loro preoccupazioni. USP Classe VI è ora in palio. Test di citotossicità, studi sugli estraibili, tracciabilità dei lotti. GLS Thermoplastic Elastomers dispone di un intero portafoglio medico con il pacchetto di documentazione. La linea Teknor Apex Medalist è l'altra opzione. I tempi di consegna per i gradi medici sono più lunghi. Pianifica per 6-8 settimane.

Le tracce del cancello sul TPE sono brutte. Il materiale si stringe quando lo stampo si apre. Ottieni una piccola protuberanza che deve essere tagliata. Metti il ​​tuo cancello dove nessuno lo vede o pianifica una rimozione secondaria. I cancelli a linguetta funzionano meglio dei cancelli a perno per controllare l'altezza dei residui.

A questo punto, il TPE a due fasi è una tecnologia matura. I fornitori di materiali hanno capito le formulazioni. I costruttori di macchine hanno impostato il processo. La maggior parte dei fallimenti che vedo provengono da ingegneri progettisti che specificano l'abbinamento sbagliato dei materiali o da ingegneri delle attrezzature che sbagliano la posizione del cancello. Leggi le tabelle di incollaggio. Esegui il DoE sulla temperatura dello strumento. Il resto viene da sé.