TPU模塑加工中理想的加工条件

TPU模塑加工过程中，温度、压力和时间等参数的控制至关重要，它们直接影响到制件的外观品质及内在性能。理想的加工条件应确保制件呈现出均匀一致的白色至米色。

**温度调控**

在TPU注塑成型工艺中，需严格监控料筒温度、喷嘴温度以及模具温度。前两者主要作用于TPU的熔融与流动状态，后者则对流动与冷却过程产生影响。

a. 料筒温度：料筒温度的选择与TPU硬度密切相关。硬度较高的TPU要求更高的熔融温度，因此料筒末端的最高温度也相对较高。通常情况下，用于加工TPU的料筒温度范围是177至232℃。料筒各段温度分布应当从前端至后端逐渐递增，以保证TPU材料能在平稳升温下实现充分且均匀的塑化。

b. 喷嘴温度：喷嘴温度一般设定得略低于料筒最高温度，目的是避免直通式喷嘴可能出现的熔体滴落现象。若采用具有自锁功能的喷嘴，则喷嘴温度可以调整至与料筒最高温度相当。

c. 模具温度：模具温度对TPU制品的内在质量和外观表现具有决定性的影响。其高低取决于TPU的结晶程度、制品尺寸等因素。模具温度通常通过恒温水循环系统进行精确控制。对于不同硬度的TPU，模具温度设置各异，如硬度480A时模具温度可设为20～30℃；硬度591A时为30～50℃；硬度355D时则为40～65℃。一般而言，TPU制品的模具温度保持在10～60℃之间。较低的模具温度可能导致熔体过早固化形成流线，不利于球晶生长，容易引发制品后期收缩以及性能变化。

**压力管理**

注塑过程中的压力包括塑化压力（背压）和注射压力。背压是在螺杆回退时顶部熔料所承受的压力，可通过溢流阀调节。增加背压有助于提高熔体温度、降低塑化速度、促使熔体温度更均匀、增强色料混合效果，并能排除熔体内的气体，但同时也会延长成型周期。通常TPU的背压设定在0.3～4MPa之间。

注射压力是指螺杆顶端对TPU施加的压力，它的主要作用是克服TPU从料筒流向型腔时的阻力，保障充模速率并压实熔料。TPU的流动阻力和充模速率与其熔体粘度紧密相关，而熔体粘度又受TPU硬度、熔体温度及形变速率影响。剪切速率增加会使粘度降低；在剪切速率恒定时，TPU硬度越高，粘度越大。TPU的注射压力通常设定在20～110MPa之间，保压压力约为注射压力的一半，背压应在1.4MPa以下，以确保TPU充分塑化且均匀。

**时间因素**

完成一次完整的注射过程所需的时间称为成型周期，它包含了充模时间、保压时间、冷却时间以及其他辅助操作时间（如开模、脱模、闭模等），直接关乎生产效率和设备利用率。TPU的成型周期长短取决于其硬度、制品厚度及复杂程度，硬度高则周期短，制品厚则周期长，结构复杂同样会延长周期，此外还受到模具温度的影响。TPU制品的成型周期通常在20～60秒之间。

**速度控制**

- 注射速度：注射速度主要由TPU制品的形状结构决定。壁厚较大的制品需要较低的注射速度，而壁薄或复杂结构的制品则适合较快的注射速度。

- 螺杆转速：加工TPU时，一般推荐使用低剪切速率，故适宜选择较低的螺杆转速。通常TPU的螺杆转速设置在20～80r/min，最佳区间为20～40r/min。

**停机处理**

考虑到TPU在高温条件下长时间停留可能发生降解，停机后需要用PS、PE、丙烯酸酯类塑料或ABS等材料进行清洗。如果停机超过1小时，建议关闭加热装置，以防止材料因长时间高温导致的质量问题。