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注塑成型:零件设计

SBC流变学                               

  • sbc是剪切依赖的,这意味着它们的粘度在低剪切速率下(如挤压)更高,在高剪切速率下(如注射成型)更低。.
  • 在高剪切速率下,SBC TPEs将更容易流入模具的薄区域.
  • 在设计注射模具和加工过程中设置模具条件时,应考虑sbc的剪切减薄行为.

下图说明了剪切速率对GLS苯乙烯TPEs粘度的影响(测量温度为390°F(200°C)).

获得有关各等级粘度的信息, 请参见《产品技术数据表》.

一般概念

当设计一个TPE部分,有几个一般的规则遵循:

  • 零件壁厚应尽量均匀. 从厚区域到薄区域的过渡应该是渐进的,以防止流动问题, 重新填满, 和天然气的陷阱.
  • 厚截面应取心,以尽量减少Shrinkage和减少部件重量(和循环时间).
  • 对所有尖角进行半径/圆角处理,以促进流动,减少空填区域.
  • 应该避免深而无孔的盲袋或肋骨.
  • 避免使用空中辅助弹射无法从堆芯中吹出的薄壁.
  • 长牵伸和最小牵伸可能会影响弹射的容易程度.

流动长度和壁厚

最大可实现的流量长度取决于所选择的特定材料, 零件的厚度, 和处理条件. 一般来说,GLS TPEs会比其他类型的TPEs在较薄的壁内流动得更远.

流量与厚度比最大应为200, 然而,这取决于材料和零件设计. 高流量GLS TPEs(如Versalloy)已成功用于填充流量比高达400的流体.

螺旋流量的测量提供了物料填充零件能力的比较分析. 螺旋流测试是通过将材料注入螺旋模具(类似于将丝带形成螺旋)来进行的。. 物料流动的距离用英寸来测量.

在这种情况下, 螺旋流测试使用两种不同的注射速度(3 in/sec和5 in/sec)进行。. 下表总结了各种GLS产品系列的典型螺旋流长度.

表1. GLS TPEs的典型螺旋流长度*

 

系列

流长度,

喷射速度,3英寸/秒

喷射速度,5英寸/秒

Dynaflex™D

13-15

18-20

Dynaflex™G

12-22

18-30

Versaflex™

9-16

13-26

Versalloy™

18-20

30-32

*螺旋流测试使用0.0625”厚x 0.375“宽通道400°F.

有关螺旋流特定等级的信息或螺旋流测试程序的额外细节, 请与您的Avient代表联系.

Undercuts

SBC TPEs的灵活性和弹性性质允许将undercuts纳入部分设计. 因为它们具有极好的回收特性, GLS TPEs具有拉伸变形能力, 允许从深度undercuts中提取它们(如下图所示).

如果在同一零件上同时存在内切和外切, 可能需要进行切片或岩心分离. 具有内部凹口的部件(e.g.可以使用芯内的锥阀将空气从芯内弹出. 在弹射过程中,由于变形可能会出现轻微的永久伸长(3% - 8%).

浇口线和编织线位置

产品工程师应在图纸上标明部件的外观区域和功能区域,并包括这些信息. 这将有助于模具设计人员确定允许的浇口和编织线位置.

Anisotropy

  • 热塑性材料在流动方向和横流方向(垂直于流动方向的90°)上具有不同的性能,被称为“Anisotropy”材料.
  • 受影响的性能包括Shrinkage性能和拉伸性能.
  • 当聚合物链沿流动方向定向时,会引起Anisotropy, 在流动方向上导致更高的物理性质.
  • 壁厚, 注射速度, 熔体温度和模具温度是影响Anisotropy的几个变量.
  • 根据加工条件和模具设计, 大多数GLS苯乙烯TPEs具有一定的Anisotropy.

Shrinkage

由于它们的Anisotropy, GLS TPEs在流动方向上的Shrinkage比在横流方向上的Shrinkage大. 一般来说,SEBS热塑性弹性体比SBS热塑性弹性体Shrinkage更大,Anisotropy更强.

基于sebs的TPEs的典型Shrinkage值为1.3% - 2.5%,而基于SBS的TPEs的值为0.3% - 0.5 %. 较软的SEBS配方(低于30 Shore A)将比较硬的材料Shrinkage更多. 一些成绩, 如OnFlex™g7700和g7800, 和Dynaflex™G7900s包含填料, 减少了它们的Shrinkage.

由Avient报告的Shrinkage值是使用0确定的.125“厚斑块. 应该注意的是,Shrinkage不是一个确切的数字,而是一个范围值. 这个范围会受到零件壁厚的影响, 熔体温度, 模具温度, 注射速度, 保持/封装压力以及成型和测量之间的时间. 作为一个结果, 强烈建议对具有紧密公差的零件进行原型设计,以更好地量化应用中特定等级材料的真实Shrinkage.

具体牌号Shrinkage率见产品技术参数表.