Sprievodca kompozitnými listami TPU/ABS: Štruktúra vrstiev, vlastnosti a tipy na nákup

Jedna dielňa na vákuové tvarovanie raz vyradila celú sériu automobilových interiérových panelov, pretože TPU vrstva na kompozitnej doske TPU/ABS sa začala nadvihovať v rohoch ťahania. Hárok sa zhodoval s údajom. Porucha sa týkala 0,35 mm TPU vrstvy spojenej s triedou, ktorej pevnosť v odlupovaní sa zrútila, keď list prešiel približne 140 °C v peci. Nič na objednávke nešpecifikovalo žiaruvzdornú spojovaciu linku.

Lekcia platí pre celú rodinu produktov. Kompozitná doska TPU/ABS nie je jeden materiál. Ide o skupinu viacvrstvových termoplastov a to, čo v skutočnosti dostanete, závisí od troch premenných: tvrdosti TPU, hrúbky kože TPU a pevnosti väzby medzi jadrom ABS a povrchom TPU.

Datasheet vám povie, čo je to list. Málokedy vám povie, ako sa list správa po 140 C.

Čo je to vlastne kompozitný plech TPU/ABS

Kompozitná doska TPU/ABS je viacvrstvová termoplastická doska, ktorej jedna alebo obe strany pozostávajú z termoplastického polyuretánu spojeného s pevným ABS jadrom.

Definovaný kompozitný list TPU/ABS: koextrudovaný alebo laminovaný sendvič vyrobený z pevného ABS jadra a jedného alebo dvoch plášťov TPU, zvyčajne dodávaných v rozmeroch od približne 1 mm do 8 mm a vo formátoch dosiek, ktoré možno rezať, frézovať alebo tvarovať za tepla.

ABS dodáva tuhosť, rozmerovú stabilitu a nízku jednotkovú cenu. TPU poskytuje povrch mäkký na dotyk, odolnosť proti oderu a dostatočné predĺženie, aby prežil hlboké ťahy bez bielenia stresu. Ani jeden polymér neposkytuje túto kombináciu sám o sebe, čo je presne dôvod, prečo existuje kompozit.

Na trhu dominujú dve konštrukcie:

TPU/ABS/TPU - TPU na oboch stranách, používa sa tam, kde sú obe strany viditeľné alebo sa s nimi manipuluje
TPU/ABS - TPU len na jednej strane, používa sa tam, kde zadná strana prilieha k podkladu

Typické kožné meradlá sa pohybujú od 0,2 mm do 1,0 mm na stranu. Pod 0,2 mm sa pokožka pri manipulácii rýchlo opotrebuje. Približne nad 1,0 mm sa plech začína správať menej ako pevný panel a skôr ako flexibilná membrána, čo mení spôsob jeho pohybu vo vákuovom formovači.

TPU/ABS Semi-Finished Sheets for Industrial Fabrication

TPU/ABS polotovary pre priemyselnú výrobu Polotovary TPU/ABS dosky s hladkými, rovnomernými povrchmi, odolnosťou proti nárazu a opotrebovaniu a vlastnou farbou; užitočné tam, kde miera kože a formát listu ovplyvňujú spracovanie. Zobraziť produkt →

MCH Technology dodáva obe konštrukcie vo svojom vnútri Rozsah dosiek TPU/ABS a zaobchádza s farbou, hrúbkou, povrchovou štruktúrou a veľkosťou listu ako s vlastnými parametrami a nie s pevnými položkami katalógu.

Ako štruktúra vrstvy a tvrdosť TPU definujú výkon

Tvrdosť TPU, meraná na stupnici Shore A, je jediné najužitočnejšie číslo, ktoré treba opraviť, keď zadáte kompozitný plech TPU/ABS.

Väčšina povrchov TPU používaných na vrstvené kompozity sedí medzi 75A a 95A. Na výbere záleží viac, ako väčšina kupujúcich očakáva, a ťahá sa dvoma opačnými smermi.

Jemnejšia pokožka: 75A až 85A

Takmer gumený pocit s viditeľnou priľnavosťou
Lepšie predĺženie cez hlboké ťahy
Ľahšie značí pri ostrom kontakte
Vyberie sa, keď súčiastku riadi kvalita dotyku

Tvrdšia koža: 88A až 95A

Pevnejšie, bližšie k plastovému pocitu
Silnejšia odolnosť proti poškriabaniu a oderu
Menšia regenerácia po stlačení
Vybrané pre podnosy, kryty a ochranné kryty

Základné pravidlo: ak bude diel vidieť viac ako 130 C počas tvárnenia alebo v prevádzke, overte pevnosť v odlupovaní po tepelnom starnutí a nie na samotnom vstupnom plechu.

O tom, či tvarovaný diel prežije svoju životnosť, rozhoduje pevnosť odlupovania medzi TPU plášťom a ABS jadrom. Koextrudovaná fólia tu vo všeobecnosti prevyšuje laminovanú fóliu, pretože spojenie sa vytvorí v tavenine skôr, ako sa ktorýkoľvek polymér úplne ochladí. Laminovaný plech môže stále fungovať, ale vyžaduje si prísnejšiu kontrolu procesu a bližší pohľad na systém lepidla.

Kľúčové vlastnosti a typické rozsahy špecifikácií

Kompozitná doska TPU/ABS poskytuje sadu hybridných vlastností: tuhosť na úrovni ABS nesúca povrch na úrovni TPU.

1,0 - 8,0 mm Celková hrúbka plechu

75A - 95A Tvrdosť kože TPU

0,2 - 1,0 mm TPU pokožka na tvár

Typické rozsahy špecifikácií kompozitných dosiek TPU/ABS a to, čo každý z nich mení na výrobnej úrovni.
Nehnuteľnosť	Typický rozsah	Praktický efekt
Celková hrúbka	1,0 až 8,0 mm	Nastavuje tuhosť a použiteľné tvarovacie okno
Hrúbka kože TPU	0,2 až 1,0 mm na plochu	Životnosť opotrebenia pohonov a hĺbka jemného dotyku
Tvrdosť TPU Shore	75A až 95A	Vyrovnáva pocit povrchu proti poškriabaniu
Hustota	1,05 až 1,15 g/cm3	Určuje hmotnosť dielu a náklady na dopravu
Sila odlupovania	4 až 12 N/mm	Rozhoduje, či orezané okraje zostanú spojené
Trvalá prevádzková teplota	Mínus 30 až 85 °C	Obmedzuje pod kapotou a dlhodobé vonkajšie použitie

Koža s hrúbkou 0,6 mm pri 90 A prekoná kožu s hrúbkou 0,3 mm pri 80 A pri abrazívnom zaobchádzaní, ale v ruke bude tiež výrazne tvrdšia. Kupujúci, ktorí špecifikujú iba tvrdosť, často skončia s dielom, ktorý meria správne a cíti sa zle.

Kde sú špecifikované TPU/ABS listy

Kompozitné dosky TPU/ABS sú špecifikované najčastejšie tam, kde súčiastka vyžaduje štrukturálnu tuhosť, povrch odolný voči poškodeniu a tvar, ktorý je lacnejší na tvarovanie za tepla ako na vstrekovanie.

Komponenty automobilového interiéru, ako sú výplne dverí, obloženie stĺpikov a akcenty na palubnej doske
Ochranné kryty motora a prevodovky
Tepelne tvarované podnosy pre automobilové komponenty
Plášte kufrov a batožinové panely
Kryty na lekárske vybavenie
Reklamné a reklamné panely

TPU/ABS Automotive Interior Components and Protective Covers

Automobilové interiérové komponenty a ochranné kryty z TPU/ABS Kompozitné TPU/ABS automobilové diely pre tepelne tvarované vnútorné obloženie a kryty motora alebo prevodovky s tepelnou odolnosťou, chemickou odolnosťou a jednoduchou inštaláciou. Zobraziť produkt →

Práca v interiéri automobilov je z praktického dôvodu najväčšou samostatnou aplikáciou. Časti obloženia interiéru sú veľké, maloobjemové a často zakrivené takým spôsobom, že vstrekovanie je neekonomické. TPU/ABS dosku je možné ohrievať, ťahať cez nástroj a orezávať za zlomok ceny nástroja.

Práca pod kapotou je iný problém špecifikácie. Kryty motora a prevodovky potrebujú povrch z TPU, ktorý odoláva oleju, oderu a lámaniu kamienkov, zatiaľ čo jadro ABS drží montážnu geometriu a odoláva vibráciám. To zvyčajne posúva špecifikáciu smerom k tvrdšiemu koncu rozsahu tvrdosti a smerom ku koextrudovanej, a nie laminovanej konštrukcii.

Poznámky k tepelnému tvarovaniu a spracovaniu

Kompozitný plech TPU/ABS sa spracováva podobne ako obyčajný ABS, s dvoma rozdielmi, ktoré upútajú ľudí: TPU pokožka absorbuje vlhkosť a spojovacia línia je najslabším prvkom pri teplote tvarovania.

Dosku predsušte 2 až 4 hodiny pri teplote približne 80 °C. Čas sušenia závisí od hrúbky a 6 mm doska potrebuje dlhší koniec okna.
Zahrejte na povrchovú teplotu 130 až 160 C. Kontaktný ohrev poskytuje lepšiu kontrolu ako otvorený sálavý ohrev na hrubom plechu.
Formujte vákuom alebo pomocou tlaku. Udržujte pomer ťahu pod približne 1:1 na častiach, kde je tenká vrstva TPU.
Ochlaďte rovnomerne. Nerovnomerné chladenie umožňuje zmršťovanie odtiahnuť kožu od jadra v rohoch a hlbokých rebrách.
Orezajte ostrými nástrojmi. Tupý orezávač ťahá okraj TPU a trhá ho namiesto čistého krájania.

TPU/ABS Thermoforming Trays for Automotive Component Handling

TPU/ABS podnosy na tvarovanie za tepla na manipuláciu s automobilovými komponentmi Tepelne tvarované podnosy z TPU/ABS na automobilové diely s odolnosťou proti nárazu, chemikáliám a teplotám; užitočné, keď kontrola vlhkosti a integrita spoja ovplyvňujú tvarovanie. Zobraziť produkt →

Vlhkosť je najčastejšou príčinou povrchových defektov na týchto plechoch. Pokožka TPU, ktorá obsahuje dokonca 0,2 percenta vody, sa pri teplote tvarovania vytvorí pľuzgiermi a tieto pľuzgiere vyzerajú presne ako neúspešné spojenie, aj keď je spojenie pevné.

Špecifikácia a nákup: Krátky kontrolný zoznam

Päť položiek rozhoduje o tom, či objednávka kompozitného listu TPU/ABS funguje podľa očakávania.

Potvrďte konštrukciu. TPU/ABS/TPU a TPU/ABS nie sú zameniteľné a na výkrese by malo byť uvedené, ktoré strany nesú TPU.
Uzamknite hrúbku kože v milimetroch, nie ako percento celkového meradla. Percentá sa menia pri každej zmene hrúbky.
Uveďte tvrdosť TPU na stupnici Shore A a povedzte, či sa vzťahuje na prichádzajúci plech alebo na tvarovaný diel.
Nastavte minimálnu silu odlupovania a špecifikujte, či sa meria pred alebo po tepelnom starnutí.
Uveďte rozsah teplôt tvarovania, ktorý musí plech vydržať, aj keď formovač zvládne tvarovanie sám.

Farba, hrúbka, povrchová štruktúra a veľkosť listu sú všetky vlastné parametre tohto materiálu. Objednávanie zo skladového zoznamu zvyčajne znamená akceptovanie hrúbky alebo tvrdosti kože, ktorá bola vybraná pre niekoho iného.

Pre pozadie toho, ako sa rodina ABS správa v rôznych triedach a hrúbkach, Sprievodca nákupom dosiek ABS podrobnejšie pokrýva základný polymér.

Často kladené otázky

Je kompozitná doska TPU/ABS rovnaká ako doska ABS s povlakom?

Nie. Povlak sa nanesie na hotovú dosku ABS a sedí nad povrchom. Kompozitná doska TPU/ABS spája vrstvu TPU do samotnej štruktúry listu, zvyčajne koextrúziou alebo lamináciou, takže povrch TPU sa správa ako súčasť panelu a nie ako film na jeho vrchu.

Dá sa kompozitný plech TPU/ABS tvarovať za tepla ako obyčajný ABS?

Vo všeobecnosti áno, s dvoma úpravami. TPU tvár potrebuje správne predsušenie a tvarovacia teplota by mala zostať v rozsahu, v ktorom je sila odlupovania. Pri teplote približne nad 140 C sa obmedzujúcim faktorom stáva výkon väzby, a nie jadro ABS.

Akú tvrdosť TPU si mám vybrať?

Vyberte si 75A až 85A, keď na povrchu záleží najviac, ako je viditeľné vnútorné obloženie. Vyberte si 88A až 95A, ak je dôležitejšia odolnosť proti opotrebovaniu a rozmerová stálosť, ako sú podnosy, kryty a ochranné kryty.

Aký rozsah hrúbky je praktický?

Väčšina kompozitných dosiek TPU/ABS má celkovú hrúbku od 1,0 mm do 8,0 mm, pričom povrchy TPU majú hrúbku 0,2 mm až 1,0 mm na jednu stranu. Tenší plech sa ľahšie formuje, ale pri zaťažení sa ohýba; hrubší plech drží tvar, ale potrebuje dlhšie cykly sušenia a ohrevu.

Ak máte pochybnosti, požiadajte o vzorový hárok s presnou hrúbkou a tvrdosťou povrchu, ktorý plánujete použiť, vytvorte ho na vlastnom nástroji a otestujte spojenie v rohoch ťahania. Je to najlacnejší test v celom projekte.