Thermoplastische elastomeren (TPE) voor spuitgieten
We krijgen soms vragen over hoe thermoplastische elastomeren (TPE's) verschillen van thermohardende elastomeren en welke van de verschillende TPE's het beste zou werken voor een bepaald onderdeel. Een van de meest fundamentele verschillen tussen een onderdeel gemaakt van thermoplasten en een onderdeel gemaakt van thermoharders heeft te maken met de chemie die ontstaat wanneer het onderdeel wordt gevormd.
De naam is Bond...Chemische binding
Thermoplastische elastomeren (TPE's) verschillen van thermohardende elastomeren in de manier waarop hun moleculen aan elkaar hechten. Een ander verschil is dat TPE's op conventionele spuitgietmachines kunnen worden verwerkt. De hars wordt verwarmd tot voorbij het smeltpunt, in vorm gegoten en vervolgens afgekoeld door de mal om te stollen tot zijn uiteindelijke vorm.
Ondertussen worden thermohardende elastomeren zoals vloeibaar siliconenrubber (LSR) in vorm gegoten bij lagere temperaturen, waarna hoge hitte van de mal het polymeer chemisch verknoopt. Dit versterkt de bindingen tussen moleculen.
Een groot verschil tussen de twee is dat TPE-onderdelen kunnen terugkeren naar een gesmolten toestand, waardoor ze kunnen worden gerecycled, omdat ze tijdens het gieten geen verknoping ondergaan.
TPE's bieden ook het voordeel dat ze op dezelfde apparatuur kunnen worden verwerkt als standaard thermoplastische hars, waardoor meer geoptimaliseerde processen zoals overmolding of multi-shot moulding mogelijk zijn.
Triax Technologies gebruikte TPE-overmolding om chemisch te hechten aan het substraatmateriaal, waardoor een waterdichte afdichting ontstond voor zijn IoT-compatibele wearable apparaat.Soorten thermoplastische elastomeren
U kunt TPE's onderverdelen in zes primaire categorieën die verschillen op basis van hun chemische samenstelling en structuur:
- TPV:Thermoplastische vulkanisaten
- TPU:Thermoplastische urethanen
- TPO:Thermoplastische olefinen
- SBC:styreenblokcopolymeren
- COPE:Copolyester elastomeer
- PEBA:Polyetherblokamide
Er kunnen substantiële verschillen zijn tussen elk type TPE en zelfs de formulering van elk subtype, dus het is belangrijk om het juiste materiaal te kiezen bij het overwegen van de levensduur en kosten van onderdelen.
TPE-type | Handelsnamen | Chemische weerstand | Dimensionale stabiliteit | Dichtheid | Hoge treksterkte? | Shore-hardheidsbereik | Continu gebruik Temp. Limiet |
---|---|---|---|---|---|---|---|
TPV |
| goed | goed | hoog | matig | 40A tot 50D | 135℃ |
TPU |
| uitstekend (voor formuleringen op basis van polyester) | goed (met toevoegingen) | hoog | ja | 65A tot 80D | 120℃ |
TPO |
| goed | goed | laag | ja | 75A tot 80D | 120℃ |
SBC |
| beperkt | goed | laag | laag tot gemiddeld | 15A tot 50D | 110℃ |
COPE |
| goed | goed | hoog | ja | 90A tot 80D | 140℃ |
PEBA |
| goed | goed | laag | ja | 80A tot 75D | 170℃ |