Průvodce kompozitními listy TPU/ABS: Struktura vrstev, vlastnosti a tipy pro nákup

Vakuová lisovna kdysi vyřadila celou dávku automobilových interiérových panelů, protože TPU vrstva na kompozitní desce TPU/ABS se začala zvedat v tažných rozích. List odpovídal datovému listu. Porucha se vysledovala zpět k 0,35 mm vrstvě TPU spojené s jakostí, jejíž pevnost v odlupování se zhroutila, jakmile list prošel zhruba 140 °C v peci. Nic v objednávce neuvádělo tepelně odolnou spojovací linku.

Lekce platí pro celou produktovou rodinu. Kompozitní deska TPU/ABS není jeden materiál. Jedná se o skupinu vícevrstvých termoplastů a to, co skutečně obdržíte, závisí na třech proměnných: tvrdosti TPU, tloušťce kůže TPU a síle vazby mezi ABS jádrem a povrchem TPU.

Datasheet vám řekne, co je to list. Málokdy vám řekne, jak se list chová po 140 C.

Co je vlastně kompozitní deska TPU/ABS

Kompozitní deska TPU/ABS je vícevrstvá termoplastická deska, jejíž jedna nebo obě strany sestávají z termoplastického polyuretanu spojeného s tuhým ABS jádrem.

Definovaný kompozitní list TPU/ABS: koextrudovaný nebo laminovaný sendvič vyrobený z tuhého ABS jádra a jednoho nebo dvou potahů TPU, obvykle dodávaných v tloušťce od přibližně 1 mm do 8 mm a ve formátech listů, které lze řezat, frézovat nebo tvarovat za tepla.

ABS dodává tuhost, rozměrovou stabilitu a nízkou jednotkovou cenu. TPU poskytuje povrch měkký na dotek, odolnost proti oděru a dostatečné prodloužení, aby přežil hluboké tažení bez bělení stresem. Ani jeden z polymerů tuto kombinaci neposkytuje sám o sobě, což je přesně důvod, proč kompozit existuje.

Na trhu dominují dvě konstrukce:

TPU/ABS/TPU - TPU na obou stranách, používá se tam, kde obě strany zůstávají viditelné nebo se s nimi manipuluje
TPU/ABS - TPU pouze na jedné straně, používá se tam, kde zadní strana dosedá na substrát

Typické kožní měrky se pohybují od 0,2 mm do 1,0 mm na stranu. Pod 0,2 mm se kůže při manipulaci rychle opotřebovává. Přibližně nad 1,0 mm se plech začíná chovat méně jako pevný panel a spíše jako pružná membrána, což mění způsob jeho pohybu ve vakuovém formovači.

TPU/ABS Semi-Finished Sheets for Industrial Fabrication

TPU/ABS polotovary pro průmyslovou výrobu Polotovary TPU/ABS desky s hladkými, jednotnými povrchy, odolností proti nárazu a opotřebení a vlastní barvou; užitečné tam, kde měrka kůže a formát listu ovlivňují zpracování. Zobrazit produkt →

MCH Technology dodává obě konstrukce uvnitř svého Řada desek TPU/ABS a zachází s barvou, tloušťkou, povrchovou strukturou a velikostí listu jako s vlastními parametry, nikoli s pevnými položkami katalogu.

Jak struktura vrstvy a tvrdost TPU definují výkon

Tvrdost TPU, měřená na stupnici Shore A, je jediné nejužitečnější číslo, které je třeba opravit, když specifikujete kompozitní desku TPU/ABS.

Většina povrchů TPU používaných na vrstvených kompozitech sedí mezi 75A a 95A. Na výběru záleží více, než většina kupujících očekává, a táhne se dvěma opačnými směry.

Měkčí kůže: 75A až 85A

Téměř gumový pocit s viditelným prohnutím
Lepší prodloužení napříč hlubokými tahy
Při ostrém kontaktu se snadněji značí
Vybráno, když součást řídí kvalita dotyku

Tvrdší kůže: 88A až 95A

Pevnější, blíže k plastovému pocitu
Silnější odolnost proti poškrábání a oděru
Menší zotavení po stlačení
Vybráno pro zásobníky, pouzdra a kryty

Základní pravidlo: pokud bude díl během tváření nebo provozu vidět více než 130 C, ověřte pevnost v odlupování po tepelném stárnutí spíše než na samotném příchozím plechu.

Pevnost odlupování mezi TPU povrchem a ABS jádrem rozhoduje o tom, zda tvarovaný díl přežije svou životnost. Koextrudovaná fólie zde obecně překonává laminovanou fólii, protože spojení se tvoří v tavenině dříve, než se kterýkoli polymer zcela ochladí. Laminovaný list může stále fungovat, ale vyžaduje přísnější kontrolu procesu a bližší pohled na systém lepidla.

Klíčové vlastnosti a typické rozsahy specifikací

Kompozitní deska TPU/ABS poskytuje sadu hybridních vlastností: tuhost na úrovni ABS s povrchem na úrovni TPU.

1,0 - 8,0 mm Celková tloušťka plechu

75A - 95A Tvrdost kůže TPU

0,2 - 1,0 mm TPU kůže na obličej

Typické rozsahy specifikací kompozitních desek TPU/ABS a to, co každý z nich mění ve výrobě.
Majetek	Typický rozsah	Praktický efekt
Celková tloušťka	1,0 až 8,0 mm	Nastavuje tuhost a použitelné tvarovací okno
TPU tloušťka kůže	0,2 až 1,0 mm na plochu	Životnost opotřebení pohonů a hloubka pocitu měkkého na dotek
Tvrdost TPU Shore	75A až 95A	Vyrovnává pocit povrchu proti poškrábání
Hustota	1,05 až 1,15 g/cm3	Určuje hmotnost dílu a náklady na dopravu
Síla loupání	4 až 12 N/mm	Rozhoduje, zda oříznuté okraje zůstanou spojené
Trvalá provozní teplota	Mínus 30 až 85 C	Omezuje použití pod kapotou a dlouhodobé venkovní použití

Pokožka 0,6 mm při 90 A přežije 0,3 mm kůže při 80 A při abrazivním zacházení, ale bude také znatelně tvrdší v ruce. Kupující, kteří specifikují pouze tvrdost, často skončí u dílu, který měří správně a cítí se špatně.

Kde jsou specifikovány TPU/ABS listy

Kompozitní desky TPU/ABS jsou specifikovány nejčastěji tam, kde součást vyžaduje strukturální tuhost, povrch odolný proti poškození a tvar, který je levnější pro tepelné tvarování než pro vstřikování.

Komponenty automobilového interiéru, jako jsou dveřní panely, obložení sloupků a akcenty palubní desky
Ochranné kryty motoru a převodovky
Tepelně tvarované misky pro automobilové komponenty
Skořepiny kufrů a zavazadlové panely
Kryty lékařského vybavení
Reklamní a reklamní panely

TPU/ABS Automotive Interior Components and Protective Covers

TPU/ABS automobilové interiérové komponenty a ochranné kryty Kompozitní automobilové díly TPU/ABS pro tepelně tvarované vnitřní obložení a kryty motoru nebo převodovky s tepelnou odolností, chemickou odolností a jednoduchou instalací. Zobrazit produkt →

Práce v interiéru automobilů jsou z praktického důvodu nejrozsáhlejší aplikací. Díly vnitřního obložení jsou velké, maloobjemové a často zakřivené způsobem, který činí vstřikování neekonomickým. Desku TPU/ABS lze zahřát, natáhnout přes nástroj a oříznout za zlomek ceny nástroje.

Problémem jiné specifikace je práce pod kapotou. Kryty motoru a převodovky potřebují povrch z TPU, který odolává oleji, otěru a lámání kamínků, zatímco jádro ABS drží montážní geometrii a přežije vibrace. To obvykle tlačí specifikace směrem k tvrdšímu konci rozsahu tvrdosti a ke koextrudované spíše než laminované konstrukci.

Poznámky k tepelnému tvarování a zpracování

Kompozitní fólie TPU/ABS se zpracovávají podobně jako běžný ABS, se dvěma rozdíly, které lidi zaujmou: TPU vrstva absorbuje vlhkost a spojová linie je nejslabším prvkem při teplotě tváření.

Předsušte plech po dobu 2 až 4 hodin při teplotě zhruba 80 C. Doba sušení se mění s tloušťkou a plech o tloušťce 6 mm potřebuje delší konec tohoto okna.
Zahřejte na povrchovou teplotu 130 až 160 C. Kontaktní vytápění poskytuje lepší kontrolu než otevřené sálavé vytápění na tlustém plechu.
Formujte pomocí vakua nebo tlakové pomoci. Udržujte poměr tažení pod přibližně 1:1 na částech, kde je tenká vrstva TPU.
Chladit rovnoměrně. Nerovnoměrné chlazení umožňuje smrštění odtáhnout kůži od jádra v rozích a hlubokých žebrech.
Ořízněte ostrými nástroji. Tupý řezák táhne okraj TPU a trhá jej místo čistého krájení.

TPU/ABS Thermoforming Trays for Automotive Component Handling

TPU/ABS podnosy pro tvarování za tepla pro manipulaci s automobilovými součástmi Tepelně tvarované podnosy TPU/ABS pro automobilové díly s odolností proti nárazu, chemikáliím a teplotám; užitečné, když kontrola vlhkosti a integrita spoje ovlivňují tvarování. Zobrazit produkt →

Vlhkost je nejčastější příčinou povrchových vad těchto plechů. Potah TPU obsahující dokonce 0,2 procenta vody bude při teplotě tváření vytvářet puchýře a tyto puchýře vypadají přesně jako neúspěšné spojení, i když je spojení pevné.

Specifikace a nákup: Krátký kontrolní seznam

Pět položek rozhoduje o tom, zda bude objednávka kompozitního listu TPU/ABS fungovat podle očekávání.

Potvrďte stavbu. TPU/ABS/TPU a TPU/ABS nejsou zaměnitelné a na výkresu by mělo být uvedeno, které plochy nesou TPU.
Uzamkněte tloušťku kůže v milimetrech, nikoli v procentech celkového měřidla. Procento se mění při každé změně tloušťky.
Uveďte tvrdost TPU na stupnici Shore A a řekněte, zda se vztahuje na vstupní plech nebo na tvarovaný díl.
Nastavte minimální pevnost odlupování a určete, zda se měří před tepelným stárnutím nebo po něm.
Uveďte rozsah tvarovací teploty, který musí plech vydržet, i když formovač zvládne tvarování sám.

Barva, tloušťka, povrchová struktura a velikost listu jsou všechny uživatelské parametry tohoto materiálu. Objednávání ze skladového seznamu obvykle znamená přijetí tloušťky nebo tvrdosti kůže, která byla vybrána pro část někoho jiného.

Pro pozadí toho, jak se rodina ABS chová napříč třídami a tloušťkami, Průvodce nákupem desek ABS pokrývá podrobněji základní polymer.

Často kladené otázky

Je kompozitní deska TPU/ABS stejná jako deska ABS s povlakem?

Ne. Povlak je nanesen na hotovou ABS desku a sedí nad povrchem. Kompozitní deska TPU/ABS spojuje vrstvu TPU se samotnou strukturou desky, obvykle koextruzí nebo laminací, takže povrch TPU se chová jako součást panelu spíše než jako film na jeho povrchu.

Lze kompozitní desku TPU/ABS tvarovat za tepla jako obyčejný ABS?

Zhruba ano, se dvěma úpravami. TPU lícová strana potřebuje správné předsušení a tvarovací teplota by měla zůstat v rozmezí, kde je pevnost odlupování zachována. Při teplotě zhruba nad 140 C se omezujícím faktorem stává výkon pojiva spíše než jádro ABS.

Jakou tvrdost TPU mám zvolit?

Zvolte 75A až 85A, když na povrchu záleží nejvíce, jako je viditelné obložení interiéru. Zvolte 88A až 95A, pokud je důležitější odolnost proti opotřebení a rozměrová stabilita, jako jsou podnosy, pouzdra a ochranné kryty.

Jaký rozsah tloušťky je praktický?

Většina kompozitních desek TPU/ABS má celkovou tloušťku mezi 1,0 mm a 8,0 mm, s povrchy TPU o tloušťce 0,2 mm až 1,0 mm na jednu stranu. Tenčí plech se snadněji formuje, ale pod zatížením se ohýbá; silnější plech drží tvar, ale vyžaduje delší cykly sušení a ohřevu.

V případě pochybností si vyžádejte vzorový list s přesnou tloušťkou a tvrdostí kůže, kterou plánujete použít, vytvarujte jej na svém vlastním nástroji a vyzkoušejte spojení v rozích tažení. Je to nejlevnější test v celém projektu.