聚氨酯注塑成型指南
聚氨酯是一种用于原型、汽车、坚固轮子和传送带组件的聚合物，使得聚氨酯注塑成型具有很高的价值。
聚氨酯注塑成型不同于聚氨酯铸造，后者使用廉价的硅模具而不是耐用的金属模具。
本指南深入探讨了聚氨酯注塑工艺及其优点，最后还有一个小提示，帮助您决定何时使用聚氨酯注塑工艺。
什么是聚氨酯材料？
聚氨酯是一类聚合物，既可以像泡沫一样柔软，也可以像硬塑料一样坚硬。聚氨酯的性质可以通过添加催化剂来改变，因此广泛应用于许多行业。
聚氨酯经久耐用，比标准塑料和橡胶更耐磨损、耐化学腐蚀。根据聚氨酯的类型，它可以弯曲而不会开裂。
对于某些特殊的 PU 涂层，聚氨酯是由二异氰酸酯和多元醇（糖醇）在热或紫外线下发生化学反应而制成的。
聚氨酯有两种不同的类型：热塑性聚氨酯和热固性聚氨酯。
注塑 机器需要加热聚氨酯，为此使用热塑性聚氨酯 (TPU)。
标题：聚氨酯材料零件
什么是聚氨酯注塑成型？
聚氨酯注塑成型是一种大批量生产工艺，采用TPU或聚氨酯在压力下注入模具，然后冷却并凝固成组件形状。
聚氨酯注塑成型（反应注塑成型）
聚氨酯注塑成型使用液态多元醇和异氰酸酯，然后将它们混合制成聚氨酯 (PU)，并将其注入模具中。
TPU注塑
TPU 注塑成型采用传统的注塑筒和螺杆将 TPU 注入模具并形成零件几何形状。
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聚氨酯注塑工艺：分步指南
聚氨酯注塑成型使用活塞、泵和储罐，与注塑成型和压力成型相比，该过程稍微复杂且耗时。
步骤 1：储存树脂
工艺的第一步是将多元醇储存在储罐中，将异氰酸酯储存在单独的储罐中。储罐中的管道将聚合物送入模具，并通过单独的管线将其循环回储罐。
第 2 步：注射
在注入聚氨酯之前，双组分树脂在混合头中混合，然后小柱塞缩回，使混合树脂 (PU) 流入模具。聚氨酯注塑成型需要高压，以确保树脂正确混合。
第四步：固化
PU注塑成型不需要特殊的工具钢或高强度钢来制作模腔。该工艺通常使用铝制模具，因为聚合物在注塑前不需要加热到高温。
固化时间取决于部件的填充密度和尺寸。聚氨酯生产是一个放热过程（产生热量），混合后注入模具。它还通过提高模具温度来帮助固化部件。
壁厚是温度升高的一个主要因素；薄壁部件会使温度升高25°C，而较大部件和大体积成型可使温度升高100°C以上。
固化之前，还会涂抹润滑剂，以防止 PU 附着在模座上。
第 4 步：弹射
固化后，模具冷却，并使用顶针将生产的部件从模具中取出。
第 5 步：涂层
大多数模制件都要经过后处理工艺。简单的喷漆通常足以改善美观度并提供一些光泽。
聚氨酯与热塑性聚氨酯 (TPU) 注塑成型
TPU注塑
TPU 注塑成型将 TPU 颗粒装入加热的料筒中。它使用传统的螺杆和料筒将颗粒向前移动到模具附近，以均匀的稠度熔化颗粒。
您还可以在混合和加热过程中添加任何颜色和模具。TPU 注塑成型需要由铝或硬化钢制成的精密加工模具。
- 模具加工 成本高昂，所有复杂的细节、设计和核心都必须在此阶段完成。螺杆兼作注射器，建立压力并以 1500 bar 的压力注入熔融的 TPU，并停留在原位以建立压力并避免任何收缩。
凝固后，弹出TPU部件，并从外表面修剪掉任何云杉或毛边。
聚氨酯注塑成型使用带有两个罐体和一个模压机的RIM机器，这与TPU注塑颗粒和加热筒设置不同。
主要差异
- 聚氨酯成型使用在注塑成型之前形成的液态 PU，而 TPU 注塑成型使用热塑性颗粒。
- 聚氨酯注塑成型所需的压力较低，约为 20-150 巴，而 TPU 注塑成型则需要高达 1500 巴的压力。
- PU树脂是一种热固性塑料，无法重新熔化和重复使用，但TPU是一种热塑性材料，可以重新加热和回收。
- 聚氨酯需要完全不同的液体聚合物储罐设置，但 TPU 塑料注塑成型使用机筒和螺杆。
聚氨酯注塑成型的主要应用
聚氨酯注塑成型应用
聚氨酯注塑成型使用更简单的模具生产热固性部件，并且通常模具成本更低。聚氨酯注塑成型应用包括：
- 汽车外部部件，如前保险杠和仪表板。这些应用中使用的聚氨酯需要催化剂和特殊固化，以使其具有柔软的泡沫冲击力，并能够以经济高效的方式在汽车中安装缓冲塑料饰件。
- 聚氨酯注塑成型的医疗应用包括用于 MRI 机器的刚性、轻质外壳以降低噪音。
- 绝缘
- 许多安全头盔、自行车头盔和运动头盔都使用柔性聚氨酯模制衬垫，可以轻松模制成定制形状。
TPU注塑应用
TPU注塑成型速度更快、更精确，可产生固体热塑性塑料。TPU注塑成型应用包括：
- TPU 具有弹性、柔韧性，并且耐用。它还防水，这些机械特性使其成为鞋底的理想选择。
- 许多手机壳都是由TPU制成的。
- TPU 在发动机组件中起着非常特殊的作用。垫圈通常由 TPU 制成，可提供良好的固定密封。
- 轮子由注塑 TPU 制成。具体来说，传送带滚轮
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聚氨酯注塑成型中的常见挑战及其克服方法
TPU部分
聚氨酯注塑成型与任何其他注塑原材料一样具有同样的缺陷和挑战。
混合过程中的反应性
多元醇和异氰酸酯的混合比例需要在混合器后仔细调节。比例不一致会导致固化不良或聚合物在固体中悬浮。模具也必须预热以支持固化。
填充密度
一旦树脂注入模具，泡沫的密度就比较难控制。压力、发泡剂和 温度 可以改变密度，改变零件的强度。
注塑过程中的湿度控制
凝固过程中的水分会导致孔隙和滞留气体，损害部件的完整性。TPU 颗粒经过预热以去除水分并干燥。
收缩
注射 TPU 后施加压力非常重要，因为 TPU 在过渡特征中容易收缩或弯曲。这可以通过“停留”来实现。
粘性
任何材料的粘度都会随温度而变化。如果 TPU 的粘度和温度不均匀，则会导致分层流动，其中一部分流动太稀，而另一部分流动顺畅。
这会导致溢料和填充不完全。您可以通过在机筒中模具入口附近保持单一温度并使用相同尺寸的颗粒来解决此问题。选择正确的材料可以避免许多缺陷。您可以了解有关 注塑成型的最佳材料 点击此处。
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- ABS注塑成型
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- HDPE
- TPU
- 尼龙
- 聚乙烯
常见问题
您能注塑聚氨酯吗？
聚氨酯可以注塑成型，生产出耐用、重量轻、刚性强的大批量部件。聚氨酯部件广泛应用于汽车工业。
注射聚氨酯的工艺流程是怎样的？
聚氨酯注塑可以采用反应注塑成型，即利用液态多元醇和异氰酸酯注入精密加工的模具中。
TPU和聚氨酯在注塑成型方面是否相同？
TPU 是一种热塑性塑料，可以在注塑成型中重新熔化并再次使用，但聚氨酯 (PU)，特别是树脂是一种热固性塑料，在生产后无法重新成型。
热塑性聚氨酯（TPU）注塑成型有哪些优点？
TPU注塑成型对几何形状有严格的公差，循环速度更快，应用范围广泛，大批量生产具有成本效益。
哪些行业通常使用聚氨酯注塑成型？
聚氨酯注塑成型主要用于汽车工业和鞋模制造。聚氨酯也可用作绝缘体，但通常是喷涂，而不是模压。
选择注塑材料时应考虑哪些因素？
选择注塑材料时，应考虑模具成本、材料与模具材料的反应性、预处理（如预热以去除水分）以及材料的机械性能。
聚氨酯注塑成型中常见缺陷有哪些？
一些最常见的聚氨酯注塑缺陷包括凹痕、气泡、飞边、翘曲、收缩和固化不均匀。
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