TPR注塑机上产品打好要缩怎么办？

在TPR(热塑性橡胶)注塑生产过程中，产品出现收缩现象是一个较为常见且棘手的问题。这不仅会影响产品的外观质量，导致尺寸偏差、表面凹陷等缺陷，还可能对产品的性能和使用寿命产生负面影响，进而增加生产成本和降低生产效率。深入探讨TPR注塑机上产品收缩的原因，并找出切实可行的解决办法，对于提高TPR注塑产品的质量和生产效益具有重要意义。

一、TPR注塑产品收缩的原因分析

（一）材料因素

TPR材料本身的收缩特性：TPR作为一种热塑性弹性体，其分子结构在加热时变得柔软可塑，冷却时则逐渐固化收缩。不同牌号和配方的TPR材料，其收缩率存在差异。硬度较高的TPR材料收缩率相对较小，而硬度较低的材料收缩率较大。这是因为硬度较高的材料中橡胶相含量相对较低，分子链之间的相互作用较强，冷却时分子链排列更加紧密，收缩程度较小；硬度低的材料橡胶相含量高，分子链更易活动，收缩更为明显。

材料干燥不充分：如果TPR材料在注塑前没有进行充分的干燥处理，材料中残留的水分会在注塑过程中受热汽化，形成气泡。当产品冷却时，这些气泡周围的材料会因失去支撑而发生收缩，导致产品表面出现凹陷或内部产生空洞。水分还可能影响材料的流变性能，使材料在注塑过程中的填充和流动不均匀，进一步加剧产品的收缩问题。

（二）模具因素

模具设计不合理：模具的浇口位置、数量和尺寸对产品的收缩有着重要影响。如果浇口位置选择不当，例如距离产品壁厚较厚的部位较远，熔体在填充过程中会先填充壁厚薄的区域，导致壁厚厚的部位填充不足，冷却时收缩更为严重。浇口数量过少或尺寸过小，会使熔体在填充过程中受到较大的阻力，流动不均匀，容易在产品内部产生应力集中，冷却后导致收缩不均。模具的冷却系统设计不合理，如冷却水道分布不均匀、冷却水流量不足或水温过高，都会使产品各部分的冷却速度不一致，从而引起收缩差异，导致产品变形或尺寸偏差。

模具温度控制不当：模具温度过高会使熔体在模具内的冷却时间延长，产品内部的分子链有更多时间进行松弛和排列，导致收缩率增大。相反，模具温度过低，虽然可以加快冷却速度，但可能会使熔体在填充过程中过早凝固，内部产生内应力，冷却后同样会出现收缩问题。而且，模具温度的不均匀分布也会造成产品各部分收缩不一致，影响产品质量。

（三）注塑工艺因素

注塑压力和保压压力不足：注塑压力是将熔体注入模具型腔的动力，如果注塑压力过低，熔体可能无法充分填充模具型腔，导致产品壁厚不均匀，冷却时收缩程度不同。保压压力则是在注塑完成后，继续对熔体施加压力，以补偿熔体冷却过程中的收缩。如果保压压力不足或保压时间过短，熔体在冷却时会因得不到足够的压力补充而发生较大的收缩，使产品尺寸偏小或表面出现凹陷。

注塑速度不合适：注塑速度过快，熔体在填充过程中会受到较大的剪切力，产生较高的热量，使熔体温度升高，流动性增强。这可能导致熔体在型腔内形成湍流，产生气泡或熔接痕，同时也会使产品冷却时的收缩率增大。注塑速度过慢，熔体在填充过程中容易冷却，流动性变差，可能导致填充不足，同样会引起产品收缩问题。

熔体温度过高或过低：熔体温度过高，会使材料的流动性增强，但也会导致材料在冷却过程中收缩率增大。因为高温下分子链的活动能力增强，冷却时分子链重新排列和收缩的程度更大。而熔体温度过低，虽然可以减少收缩率，但会使材料的流动性变差，难以充满模具型腔，导致产品出现缺料、缩痕等缺陷。

（四）产品结构因素

产品壁厚不均匀：当产品壁厚不均匀时，壁厚较厚的部位冷却速度较慢，收缩率较大；而壁厚薄的部位冷却速度快，收缩率较小。这种收缩差异会导致产品产生内应力，使产品变形或出现翘曲现象。在生产一些带有加强筋或凸台的产品时，如果加强筋或凸台与主体壁厚的差异过大，就容易出现收缩问题。

产品结构复杂：产品结构复杂，如存在较多的孔、槽或细小的特征部位，会使熔体在填充过程中流动困难，容易在这些部位产生填充不足或应力集中的情况。冷却时，这些部位会因收缩不均而导致产品出现变形或尺寸偏差。

二、解决TPR注塑产品收缩问题的措施

（一）优化材料处理

选择合适的TPR材料：根据产品的性能要求和使用环境，选择收缩率较小且性能稳定的TPR材料。在满足产品基本性能的前提下，尽量选择硬度较高的材料，以减少收缩带来的影响。要与材料供应商密切沟通，了解不同牌号材料的收缩特性，以便在产品设计阶段就进行合理的考虑。

做好材料的干燥处理：在注塑前，必须对TPR材料进行充分的干燥。一般采用除湿干燥机，将材料在80 – 100℃的温度下干燥2 – 4小时，具体时间和温度可根据材料的特性和供应商的建议进行调整。干燥后的材料应存放在干燥的环境中，避免再次吸湿。还可以在注塑机的料斗中安装干燥装置，对进入料筒的材料进行实时干燥，确保材料在注塑过程中的干燥状态。

（二）改进模具设计

合理设计浇口系统：根据产品的形状和尺寸，合理选择浇口的位置、数量和尺寸。对于壁厚较厚的产品，应将浇口设置在壁厚较厚的部位附近，以保证熔体能够均匀填充。可以采用多点进胶的方式，增加浇口数量，减小熔体在填充过程中的阻力，使填充更加均匀。要根据材料的特性和产品的要求，合理设计浇口的尺寸，确保熔体能够顺利注入模具型腔。

优化冷却系统设计：设计合理的冷却水道布局，使冷却水能够均匀地流经模具的各个部位，保证产品各部分的冷却速度一致。可以采用随形水道设计，根据产品的形状和壁厚变化，调整水道的走向和间距，提高冷却效率。要确保冷却水的流量充足，水温适宜。冷却水温度应控制在20 – 30℃之间，具体温度可根据材料的特性和产品的要求进行调整。

（三）调整注塑工艺参数

合理设置注塑压力和保压压力：根据产品的形状、尺寸和材料的特性，合理调整注塑压力和保压压力。注塑压力应足够大，以确保熔体能够充分填充模具型腔。保压压力应略高于注塑压力，保压时间应根据产品的壁厚和材料的收缩特性进行设定，通常为产品冷却时间的70% – 80%。在调整过程中，可以通过试模的方法，逐步优化注塑压力和保压压力的参数，直到产品达到最佳的尺寸精度和表面质量。

选择合适的注塑速度：根据产品的结构和材料的流动性，选择合适的注塑速度。对于壁厚较厚、结构简单的产品，可以采用较高的注塑速度，以提高生产效率；但对于壁厚较薄、结构复杂的产品，应适当降低注塑速度，避免产生气泡和熔接痕。可以通过分段注塑的方式，在不同的注塑阶段采用不同的速度，以保证熔体能够均匀填充模具型腔。

控制熔体温度：根据TPR材料的特性，合理控制熔体温度。熔体温度应控制在材料的加工温度范围内，通常在180 – 220℃之间。在调整熔体温度时，要注意观察产品的外观质量和尺寸变化，避免温度过高或过低对产品造成不良影响。可以通过在注塑机上安装温度传感器，实时监测熔体温度，并根据需要进行调整。

（四）优化产品结构

尽量使产品壁厚均匀：在产品设计阶段，应尽量避免出现壁厚不均匀的情况。可以通过增加加强筋或改变产品结构的方式，使产品壁厚更加均匀。对于一些壁厚较厚的部位，可以采用挖空或减薄的设计，以减少收缩差异。要注意加强筋的尺寸和形状设计，避免加强筋与主体壁厚的差异过大。

简化产品结构：在满足产品功能要求的前提下，尽量简化产品结构，减少孔、槽和细小特征部位的数量。对于一些不可避免的复杂结构，可以采用镶件或二次成型的方式进行处理，以降低熔体填充的难度，减少收缩不均的问题。

三、案例分析

某注塑厂在生产一款TPR材质的手机保护套时，发现产品表面出现了明显的收缩凹陷，导致产品合格率较低。经过对生产过程的详细分析，发现主要原因是模具浇口位置设计不合理，且保压压力不足。

针对这一问题，首先对模具进行了改进。将原来的单点浇口改为多点进胶，在产品壁厚较厚的部位附近增加了两个浇口，使熔体能够更加均匀地填充模具型腔。调整了冷却水道的布局，增加了冷却水道的数量和密度，确保产品各部分的冷却速度一致。

在注塑工艺方面，适当提高了注塑压力和保压压力。将注塑压力从原来的80MPa提高到100MPa，保压压力从原来的60MPa提高到80MPa，并将保压时间从原来的10秒延长到15秒。经过这些调整后，再次进行试模，发现产品表面的收缩凹陷明显减少，产品合格率从原来的60%提高到了90%以上。

四、结论

TPR注塑机上产品出现收缩问题是由多种因素共同作用的结果，包括材料因素、模具因素、注塑工艺因素和产品结构因素等。要解决这一问题，需要从这些方面入手，采取综合的措施。通过优化材料处理、改进模具设计、调整注塑工艺参数和优化产品结构等方法，可以有效减少TPR注塑产品的收缩现象，提高产品的质量和生产效益。在实际生产中，还需要根据具体的产品和生产情况，不断摸索和总结经验，对各项参数进行精细调整，以达到最佳的生产效果。加强生产过程中的质量控制和检测，及时发现和解决问题，也是保证TPR注塑产品质量的重要环节。