TPE超軟材料澆注成型工藝全解析：從原理、流程到缺陷優(yōu)化

一、TPE澆注工藝核心概念

TPE澆注（灌注）是制備0-15A超軟材料（含00/0000級(jí)）的關(guān)鍵技術(shù)，通過液態(tài)澆注成型實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高柔韌性部件的加工，突破傳統(tǒng)注塑工藝對(duì)材料硬度的限制。

二、工藝流程與關(guān)鍵控制點(diǎn)

1. 原料預(yù)混

• 配方設(shè)計(jì)：以SEBS基材為核心，搭配礦物油、功能性添加劑（如抗氧化劑、色母粒），按比例混合2-3天，或采用預(yù)混粒料直接加工。

• 粘度調(diào)控：通過油類比例調(diào)整糊狀粘度，確保流動(dòng)性與機(jī)械性能平衡。

2. 熔融塑化

• 設(shè)備選擇：電加熱鍋、螺桿式熔融裝置（料斗+加熱片）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控溫。

• 溫度管理：熔化溫度130-200℃（SEBS基材），需根據(jù)配方梯度升溫，避免局部過熱導(dǎo)致材料降解。

3. 澆注成型

• 模具準(zhǔn)備：表面光潔度≥Ra0.8μm，預(yù)涂脫模劑，預(yù)加熱至60-80℃減少熱應(yīng)力。

• 澆注技巧：采用真空輔助脫泡，控制澆注速度（0.5-2L/min），防止空氣卷入。

三、澆注 vs. 注塑：超軟TPE加工路徑對(duì)比

注：超軟TPE（＜15A）因粘度過高，注塑易導(dǎo)致螺桿打滑、充模不足，澆注工藝更具優(yōu)勢(shì)。

四、TPE澆注工藝典型應(yīng)用領(lǐng)域

1. 醫(yī)療健康：仿真人體器官模型、醫(yī)用導(dǎo)管、可穿戴設(shè)備柔性基材

2. 消費(fèi)電子：無線耳機(jī)耳塞、智能穿戴表帶、防震緩沖墊

3. 工業(yè)設(shè)計(jì)：精密儀器減震墊、機(jī)器人柔性關(guān)節(jié)、軟體夾具

4. 特殊領(lǐng)域：成人用品、高仿真模型、仿生機(jī)器人皮膚

五、缺陷分析與工藝優(yōu)化策略

1. 氣泡問題

• 成因：原料混合不均、澆注速度過快、模具排氣不暢

• 改進(jìn)：真空脫泡處理、增設(shè)模具排氣槽、采用階梯式澆注

2. 流動(dòng)紋（水波紋）

• 成因：熔體溫度不足、模具溫度梯度大、材料粘度波動(dòng)

• 改進(jìn)：提升熔體溫度至180-200℃、優(yōu)化模具流道設(shè)計(jì)、添加流動(dòng)助劑

3. 表面粗糙/縮痕

• 成因：冷卻速率不均、保壓不足、材料收縮率差異

• 改進(jìn)：分段冷卻控制、延長(zhǎng)保壓時(shí)間（5-10s）、調(diào)整SEBS分子量分布

六、未來技術(shù)趨勢(shì)

1. 自動(dòng)化升級(jí)：引入機(jī)器人澆注系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度、無氣泡成型。

2. 材料創(chuàng)新：開發(fā)低粘度超軟TPE（門尼粘度ML＜10），提升注塑兼容性。

3. 環(huán)保工藝：采用水基脫模劑、可回收模具材料，降低VOC排放。

結(jié)語(yǔ)
TPE澆注工藝憑借超軟特性與成型自由度，成為高端柔性制品的核心技術(shù)。通過配方優(yōu)化、設(shè)備升級(jí)、工藝參數(shù)精細(xì)化控制，可系統(tǒng)性解決氣泡、流動(dòng)紋等缺陷，推動(dòng)醫(yī)療、消費(fèi)電子、仿生機(jī)器人等領(lǐng)域的技術(shù)突破。如需定制化TPE澆注解決方案（如醫(yī)用級(jí)材料認(rèn)證、透明級(jí)配方開發(fā)），歡迎聯(lián)系我司材料工程中心獲取技術(shù)白皮書。