中塑王TPE|TPE材料的收缩大小如何控制？

　　TPE(热塑性弹性体)是一种由塑料相(如PP、PS)和橡胶相(如SEBS、SBS)共混而成的材料。由于其橡胶相的存在，TPE在注塑冷却后的尺寸稳定性往往不如纯塑料，收缩率较大且容易变形。如何有效控制TPE材料的收缩大小，是确保注塑产品尺寸精度的核心问题。控制TPE收缩率需要从材料配方、模具设计、工艺参数和后处理四个维度进行系统化管理。下面是深圳中塑王TPE小编的详细分析与解决方案：

　　一、材料配方层面的控制

　　TPE的收缩率很大程度上取决于其基材和填料的性质。这是控制收缩的“内因”。

　　调整基材硬度

　　原理：一般来说，TPE硬度越高，收缩率越大;硬度越低，收缩率越小。这是因为高硬度配方中通常含有较多的塑料组分(如PP)，而塑料的结晶收缩通常大于非结晶的橡胶组分。

　　对策：在满足物理性能要求的前提下，适当降低硬度或选用SEBS基材(PP为载体)而非SBS基材，可以获得相对较小的收缩率。

　　增加填充剂

　　原理：填料(如碳酸钙、滑石粉、玻纤等)在高温下不发生体积收缩。添加填料可以稀释树脂的比例，从而显著降低整体成型收缩率。

　　对策：对于尺寸精度要求高的制品，在配方中增加无机填料的含量是控制收缩最直接的方法。例如，添加滑石粉不仅能减小收缩，还能提高刚性。

　　控制油的含量

　　原理：软化油主要用于调节硬度和流动性。充油量过大，虽然材料变软，但在大分子链冷却定型后，油的挥发或迁移可能导致后期尺寸进一步变化。

　　对策：优化配方中的油/胶比，避免过量充油，以保证尺寸的长期稳定性。

　　二、模具设计层面的控制

　　模具设计是补偿材料收缩的关键手段，即所谓的“放收缩水”。

　　精准设定收缩率

　　原则：根据材料供应商提供的物性表，结合产品的具体结构和硬度设定收缩率。通常TPE的收缩率在1.0%~2.0%之间(硬度越高取值越大)。

　　注意：对于流动方向与垂直流动方向，收缩率可能有差异，需在模具设计时考虑各向异性。

　　优化浇口设计

　　原理：浇口的大小和位置决定了熔体的充填模式和补缩能力。

　　对策：

　　大浇口：适当增大浇口尺寸，延长保压补缩时间，有利于型腔内熔体在冷却收缩时得到补充，从而减少制品收缩。

　　位置选择：将浇口设置在产品壁厚较厚的部位，以利于补缩。

　　冷却系统优化

　　原理： 冷却不均匀会导致制品内部应力集中，引起翘曲变形(一种不均匀的收缩表现)。

　　对策： 设计均匀、充分的冷却水道，确保模具各部位温度一致，使产品能够均匀冷却，减少因温差导致的变形。

　　三、注塑工艺层面的控制

　　通过调整注塑工艺参数，可以在一定范围内微调收缩率。

　　提高注射压力与保压压力(关键)

　　原理：高压可以将更多的熔体“压”入模具型腔，补偿材料冷却时产生的体积收缩。

　　对策：在不产生溢料(飞边)和内伤的前提下，适当提高注射压力和保压压力，特别是延长保压时间，直到浇口完全冻结，这是控制收缩率最有效的工艺手段。

　　调节熔体温度与模具温度

　　熔体温度：提高熔体温度通常会增加收缩率(因为热胀冷缩更明显，且冷却时间延长)。因此，在保证充填完整的情况下，适当降低料筒温度有助于减小收缩。

　　模具温度：模温过低，熔体冷却过快，容易产生内应力导致后期变形;模温过高则冷却收缩大。应根据材料特性设定合理的模温，通常TPE建议模温在10℃-40℃(视具体硬度而定)，保持恒定最重要。

　　适当延长冷却时间

　　对策：确保产品在脱模前已充分冷却定型。脱模过早，产品在自身温度下仍会发生较大的热收缩，导致尺寸不稳定。

　　四、后处理与定型

　　对于一些容易变形的薄壁或大尺寸TPE制品，注塑后的辅助定型必不可少。

　　冷定型与工装检具

　　在产品刚脱模温度较高时，利用定型工装强制固定产品形状，直到其完全冷却。

　　退火处理

　　对于精度要求极高的零件，可以进行退火处理(热处理)，消除内应力，使尺寸稳定下来，防止后期因内应力释放而变形。

　　总之，控制TPE材料的收缩大小是一个系统工程。配方设计是基础(通过填料和硬度控制基准收缩率)，模具设计是前提(通过预放收缩量来补偿)，注塑工艺是关键(通过压力和温度调节实时收缩)，后处理是保障(解决变形问题)。在实际生产中，建议优先优化模具浇口和保压参数，这是成本最低且见效最快的方法。