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TPE注塑成型指南：工艺、设计与制造最佳实践
创建于01.26
TPE 注塑成型现已成为制造需要柔韧性、强度和舒适握持的物品的关键方法。热塑性弹性体（TPE）被广泛应用于从软触感小工具到工厂密封件和汽车零部件的各种产品中。它们是硬质塑料和普通橡胶之间的良好折衷。
与经过热处理的橡胶不同，TPE 可以使用普通的注塑机. 这意味着更快的生产速度、可回收性以及更低的成本。本指南将介绍 TPE 注塑成型的工作原理、它与 HDPE 等材料的区别，以及公司和客户在获取可靠、外观精美的产品时需要了解的内容。
TPE 材料特性及其与其他塑料的比较
TPE 具有橡胶的特性，但可以像塑料一样进行加工。这使得它们非常适合需要触感柔软、柔韧性好、抗冲击和抗振动、耐化学品和油类（取决于类型）以及可以注塑到 PP、ABS 和 PC 等硬质塑料上的产品。
HDPE 与 TPE 注塑成型特性
特性 | HDPE | TPE |
柔韧性 | 低（硬质） | 高（类橡胶） |
表面触感 | 硬 | 柔软/易抓握 |
典型用途 | 容器、管道 | 手柄、密封件、握把 |
弹性恢复 | 较差 | 优异 |
二次注塑 | 有限 | 优秀 |
HDPE 注塑成型非常适合制造坚固、硬挺的零件。TPE 注塑成型是制造需要弯曲、拉伸或触感舒适的零件的首选方法。
常见的 TPE 类型及其最佳用途
- TPV（热塑性硫化橡胶）：耐高温、耐油和耐化学品。
- TPU（热塑性聚氨酯）：非常耐刮擦和磨损。
- SBC 基 TPE：触感非常柔软，非常适合人们日常使用的物品。
- TPO：轻质且抗冲击，常用于汽车内部。
有关TPE牌号、性能和应用匹配的更深入的分析，您可以参考Protolabs TPE注塑成型材料指南。
TPE 注塑成型工艺：分步概述
正如我们在开头提到的，您可以使用标准机器进行注塑。尽管如此，您仍需密切关注操作，以保持材料的良好状态。
- 干燥（可选但推荐）：许多 TPE 不吸湿，但有些（如 TPU）会。将材料干燥几个小时可以防止出现痕迹和孔洞。
- 熔化：TPE 进入料斗，螺杆通过加热器和摩擦将其熔化。
- 注射：熔化的 TPE 以高压注入模具。TPE 可能比较挑剔，所以你必须掌握好速度——太快会烧焦，太慢则模具无法完全填充。
- 保压和冷却：一旦模具注满，就需要持续施压以弥补收缩。TPE 的收缩比硬质塑料大，所以你需要精确控制冷却时间以防止变形。
- 顶出：零件弹出。由于 TPE 具有柔韧性，推出它的系统需要精心设计，以免撕裂或损坏。
软材料的关键模具设计要素
为 TPE 设计模具与为硬质塑料设计模具不同。由于材料较软，在推出时可能会粘在模具上或变形。
关键设计建议：
- 壁厚：保持均匀。通常 1.5 毫米到 3.0 毫米都可以。如果壁厚变化太大，较厚的部分冷却较慢，会导致缩痕。
- 拔模角度：尽管 TPE 具有柔韧性，但仍可能粘附。必须有 1° 到 2° 的角度。如果零件表面柔软且抓握力强，可能需要更大的角度。
- 浇口：隧道式或扇形浇口是最佳选择。它们留下的痕迹较少，这对于柔软的表面很重要。
- 排气：TPE 容易困气。确保在材料流动末端有排气孔。TPE 的排气孔应比硬质塑料的排气孔浅，以防止材料泄漏。
- 顶出：不要使用可能戳穿材料的小而尖的顶针。使用较大的顶针或顶板来分散力。
TPE 注塑机及推荐参数
参数 | 推荐范围（通用） | 备注 |
熔体温度 | 170°C – 230°C | 等级相关；SBC 的散热比 TPU 好。 |
模具温度 | 10°C – 40°C | 较低的温度可缩短周期时间并改善“卡扣式”脱模。 |
注射压力 | 500 – 1,500 psi | 足以填充但又不会产生飞边。 |
螺杆转速 | 50 – 100 RPM | 中等转速可防止过度剪切加热。 |
收缩率 | 0.5% – 2.5% | 非常高；必须在模具尺寸中考虑。 |
专业提示：根据Fast Heat UK 提供的行业标准加工数据，高性能 TPE 等级通常需要更高的熔体温度（高达 240°C）和 500 至 1000 巴之间的特定注射压力，以在复杂模具中实现最佳流动。我们建议从低注射速度开始，然后逐渐增加，以找到表面质量和空气夹带之间的平衡。
TPE在现代制造中的优势
许多行业开始使用TPE，这不仅仅是因为它的手感好。在制造方面，它也有一些真正的优点。
- 二次注塑成型：TPE可以直接注塑到硬质材料上，例如尼龙手柄，这样就不需要胶水或螺丝。这使得产品更耐用，外观也更美观。
- 易于着色：TPE不像橡胶。它是半透明或浅色的，因此您可以将其染成几乎任何想要的颜色，甚至可以使其完全透明。
- 对地球友好：TPE可以完全回收。您可以将注塑过程中的边角料研磨后再次使用。这减少了浪费，并有助于保护环境。
- 耐化学腐蚀：某些类型的 TPE 可以耐受酒精、酸类以及用于医疗用途的消毒处理。因此，它们在医院和餐厅中至关重要。
结论
TPE 注塑成型在制造新产品方面具有极大的灵活性。但要做好，您需要了解您的材料、拥有良好的模具设计并控制好工艺流程。
如果您正在制造需要柔软触感、需要一体成型或用于工业的柔性产品，那么最好与经验丰富的 TPE 注塑成型制造商合作。您将获得更好的结果，花费更少的金钱，并更快地推出您的产品。
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