Vad är TPE (termoplastisk elastomer)?

Jag fick mitt första TPE-jobb fel 2009. Kunden ville ha ett mjukt grepp om ett sladdlöst borrhus. Vi körde Santoprene 101-64 över glasfyllt nylonsubstrat. Delarna såg bra ut när de kom från pressen. Tre veckor senare ringde kunden. TPE:n skalade av i ark.

Det visade sig att vi hade för kall temperatur på verktyget. Nylonhuden frös innan TPE träffade den. Ingen bindningsbildning. Skrotade 8 000 delar.

TPE är inte gummi. Denna distinktion spelar roll. Gummi vulkaniserar. När du har härdat EPDM eller silikon tvärbinds molekylkedjorna permanent. Du kan inte smälta om det. TPE har fysiska tvärbindningar istället för kemiska. De hårda blocken i polymerkedjan fungerar som tillfälliga ankarpunkter. Värme bryter dessa ankare. Kyl ner, de reformerar. Du kan slipa om TPE-skenorna och lägga tillbaka dem i behållaren. Prova det med LSR.

Två-sprutgjutning med TPE innebär att du injicerar två olika material i sekvens. Första skottet är vanligtvis ett styvt underlag. PC, ABS, PP, nylon. Andra skottet är TPE-överformen. Tricket är att få dem att fastna.

Teknor Apex publicerar bindningsdiagram för sina Monprene-kvaliteter. Det gör även Kraiburg med deras Thermolast K-linje. Jag förvarar utskrivna kopior på mitt kontor eftersom onlineversionerna ändras och ibland var de gamla uppgifterna mer användbara. Diagrammen visar vilka TPE-kvaliteter som binder till vilka underlag utan primer eller lim. PP till TPE-S fungerar. ABS till TPE-S fungerar inte. Du behöver TPE-U för ABS.

Smälttemperaturen på Santoprene går från 380 till 420 beroende på kvalitet. Jag har sett killar vrida den till 450 som försöker få bättre flöde på tunna väggar. Dålig idé. Materialet bryts ned. Du får svarta prickar och Shore-hårdheten driver.

Väggtjocklek är där nya ingenjörer stökar till. De designar 0,020 väggar eftersom det är vad de gör på PC-delar. TPE flyter inte som PC. Du behöver minst 0,050 för allt strukturellt. Jag har kommit undan med 0,035 på korta flödeslängder men det är riskabelt.

Processen med två-skott kräver att substratet fortfarande är varmt när TPE träffar det. Roterande valspressar klarar detta bra. Substrat skjuter vid station ett, plattan roterar 180 grader, TPE skjuter vid station två. Total cykel kanske 35 sekunder för ett medelstort-grepp. Vissa killar använder överföringsrobotar mellan två enstaka-tryckningar. Fungerar bra men underlaget svalnar under överföring. Du kompenserar genom att köra TPE varmare eller värma upp substratets hålighet.

Valet av strandhårdhet beror på vad delen gör. 40En känns som ett suddgummi. 70En känns som en skosula. 90A känns nästan stel. De flesta handhållna grepp landar mellan 50A och 70A. Armstödsskinn för bilar är mjukare, kanske 45A.

Kemisk resistens är den andra faktorn. Styrenhaltiga TPE-kvaliteter som Kraiburg Thermolast K sväller i bensin och bromsvätska. För bilar under-huv behöver du TPE-V som Santoprene eller TPE-U som Desmopan. Kostnadsskillnaden är verklig. Styrenic kostar kanske $2,50 per pund. TPE-V är $4 till $6. TPE-Du kan nå $8 för specialbetyg.

Jag slutade citera jobb under 25 000 årlig volym för två-skotts TPE. Verktygskostnaden amorteras inte. En två-skottsform kostar $80 000 till $150 000 beroende på kavitation och komplexitet. Under 25 000 stycken är du bättre med insatsgjutning eller efter{12}}applicerad grepptejp.

Omslipningsprocenten spelar roll. Virgin TPE binder bättre än omslipning. De flesta materialspecifikationer tillåter 15 till 20 procent omslipning i blandningen. Skjut den till 30 procent och bindningsstyrkan sjunker. Jag testade detta på Dynaflex G2703 för några år sedan. Vid 25 procent omslipning sjönk skalhållfastheten från 12 pli till 8 pli. Delar klarade fortfarande spec men knappt.

De medicintekniska killarna har sina egna bekymmer. USP Klass VI är bordsinsatser nu. Cytotoxicitetstestning, extraherbara studier, partispårbarhet. GLS Thermoplastic Elastomers har en hel medicinsk portfölj med dokumentationspaketet. Teknor Apex Medalist-linje är det andra alternativet. Ledtiderna på medicinska betyg är längre. Planera för 6 till 8 veckor.

Portrest på TPE är ful. Materialet tränger sig när formen öppnas. Du får en liten nubb som måste trimmas. Placera din grind där ingen ser den eller planera för sekundär deflashing. Tab-grindar fungerar bättre än pin-grindar för att kontrollera resthöjden.

Two-shot TPE är mogen teknik vid det här laget. Materialleverantörerna har listat ut formuleringarna. Maskinbyggarna har processen uppringd. De flesta misslyckanden jag ser kommer från konstruktionsingenjörer som specificerar fel materialparning eller verktygsingenjörer som får grindens plats fel. Läs bindningsdiagrammen. Kör DoE på verktygstemp. Resten sköter sig själv.