PU dzieli się ogólnie na dwie kategorie: PU odlewane (CPU) i PU termoplastyczne (TPU). W języku potocznym „PU-formowany wtryskowo” zazwyczaj odnosi się do TPU. Ponadto istnieje PU do formowania wtryskowego metodą reakcji (RIM-PU), który obejmuje sztywne pianki i materiały samo-skórujące.
Charakterystyka: Wysoka nasiąkliwość, podatność na hydrolizę, skłonność do przyklejania się do form, skłonność do kurczenia się i wypaczania, podatność na żółknięcie w wysokich temperaturach, szeroki zakres opcji twardości.
I. Srebrne smugi, ślady zacieków i pustki powietrzne
Zjawiska: Srebrne smugi, zamglone paski lub ślady pęcherzyków na powierzchni.
Powoduje:
- TPU pochłonął wilgoć, która odparowała w wysokich temperaturach.
- Temperatura topnienia jest zbyt wysoka, co prowadzi do nieznacznej degradacji materiału.
- Prędkość wtrysku jest zbyt duża, co powoduje uwięzienie powietrza.
- Słaba wentylacja formy.
- Niewystarczające przeciwciśnienie powodujące nierównomierną plastyfikację.
Rozwiązania:
- Suszenie obowiązkowe: Suszyć w temperaturze 80–90 stopni przez 2–4 godziny; Aby uzyskać najlepsze rezultaty, zaleca się suszenie z użyciem osuszania.
- Odpowiednio obniż temperaturę beczki.
- Zmniejsz prędkość wtrysku podczas początkowej fazy napełniania, aby zapewnić płynne wypełnianie formy.
- Popraw wentylację formy.
- Odpowiednio zwiększ przeciwciśnienie.
II. Pęcherzyki / pory / puste przestrzenie
Zjawisko: Pęcherzyki, wgłębienia lub dziury obecne na powierzchni lub we wnętrzu.
Powoduje:
- Główna przyczyna: Wilgoć w surowcu.
- Nadmierna temperatura materiału prowadząca do rozkładu i wytwarzania gazu.
- Zbyt duża prędkość wtrysku, powodująca uwięzienie powietrza.
- Niewystarczający docisk, uniemożliwiający prawidłowe zagęszczenie.
- Skurcz w grubościennych-sekcjach, tworzący puste przestrzenie próżniowe.
Rozwiązania:
- Dokładnie osusz surowiec.
- Obniż temperaturę materiału.
- W początkowej fazie należy stosować mniejszą prędkość wtrysku, aby zminimalizować ryzyko uwięzienia powietrza.
- Zwiększ siłę docisku i wydłuż czas trzymania.
- Wydłuż czas chłodzenia-części o grubych ściankach.
III. Skurcz i depresja
Zjawisko: widoczne wgłębienia pojawiają się w miejscach żeber, występów i grubych-sekcjach ścian.
Powoduje:
- Niewystarczający nacisk trzymania; czas trzymania jest za krótki.
- Ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie.
- Brama jest za mała, co prowadzi do przedwczesnego zamarzania.
- Temperatura topnienia i/lub temperatura formy są zbyt wysokie.
- Nierówna grubość ścianki.
Rozwiązania:
- Zwiększ ciśnienie trzymania; wydłużyć czas trzymania.
- Odpowiednio zwiększyć ciśnienie wtrysku.
- Powiększ bramę; opóźnić zamrożenie bramy.
- Odpowiednio obniżyć temperaturę stopu i temperaturę formy.
- Zaprojektuj produkt o możliwie jednolitej grubości ścianki.
IV. Trudności w przyleganiu i wyrzucaniu pleśni
Objawy: Przyklejanie się do formy przedniej, przyklejanie się do formy tylnej, deformacja wyrzutowa, zarysowania powierzchni.
Powoduje:
- Temperatura formy jest zbyt wysoka, co powoduje zmiękczenie i lepkość TPU.
- Niewystarczający kąt pochylenia; szorstkie wykończenie powierzchni formy.
- Niewystarczający czas chłodzenia.
- Temperatura topnienia jest zbyt wysoka.
- Wnęka formy zawiera pozostałości oleju lub zestalony zimny materiał.
Rozwiązania:
- Obniż temperaturę formy i wydłuż czas chłodzenia.
- Zwiększ kąt pochylenia i wypoleruj powierzchnię formy.
- Odpowiednio obniżyć temperaturę topnienia.
- Oczyścić formę, aby usunąć zestalony zimny materiał i pozostałości oleju.
- Nałożyć niewielką ilość środka antyadhezyjnego.
V. Wyraźne linie spawów i słaba wytrzymałość
Zjawisko: Linie spawów są głębokie, odbarwione (białawe) i podatne na pęknięcia.
Powoduje:
- Temperatura materiału i/lub temperatura formy są zbyt niskie.
- Prędkość wtrysku jest zbyt mała, co powoduje przedwczesne ochłodzenie czoła przepływu.
- Słaba wentylacja prowadzi do uwięzienia powietrza na styku spoiny.
- Umiejscowienie bramy jest niewłaściwe.
Rozwiązania:
- Zwiększ temperaturę materiału i temperaturę formy.
- W razie potrzeby zwiększyć prędkość wtrysku.
- Dodaj otwory wentylacyjne w miejscu linii spawania.
- Zoptymalizuj rozmieszczenie zasuwy, aby skrócić ścieżkę przepływu.
VI. Wypaczenia i deformacje
Zjawiska: Zginanie, zwijanie, niestabilność wymiarowa
Powoduje:
- Nierównomierny skurcz krystalizacyjny (TPU wykazuje silną krystaliczność)
- Nierówna temperatura formy (przód i tył)
- Znaczące różnice w grubości ścianek
- Zbyt duża prędkość wtrysku, powodująca duże naprężenia wewnętrzne
- Niezrównoważony wyrzut
Rozwiązania:
- Wyrównaj temperaturę formy i wydłuż czas chłodzenia
- Zmniejszyć prędkość wtrysku, aby zminimalizować orientację molekularną
- Zoptymalizuj projekt grubości ścianki
- Dostosuj równowagę wyrzutu
- Niższe temperatury formy pomagają zmniejszyć odkształcenia
VII. Błysk/zadziory
Zjawisko: Przepełnienie materiału na linii podziału lub wkładkach.
Powoduje:
- Temperatura materiału jest zbyt wysoka, co powoduje nadmierną płynność.
- Ciśnienie wtrysku i/lub prędkość wtrysku są zbyt wysokie.
- Siła mocowania jest niewystarczająca.
- Usuwanie pleśni jest nadmierne.
- Przepełnienie.
Rozwiązania:
- Obniż temperaturę materiału.
- Zmniejsz ciśnienie wtrysku i prędkość wtrysku.
- Zwiększ siłę mocowania.
- Zmodyfikuj formę, aby zmniejszyć luz.
- Zmniejszyć objętość wtrysku.
VIII. Pękanie, kruchość i pękanie naprężeniowe
Zjawiska: Pękanie przy wyjmowaniu z formy, pękanie podczas zginania, podatność na pękanie w niskich temperaturach.
Powoduje:
- Nadmierny stres wewnętrzny
- Temperatura formy jest zbyt niska
- Degradacja materiału na skutek absorpcji wilgoci
- Nierówny wyrzut lub „wybielanie eżektora”
- Wybrany stopień twardości jest zbyt wysoki
Rozwiązania:
- Zwiększ temperaturę formy; zmniejszyć prędkość wtrysku
- Dokładnie osusz surowiec
- Dostosuj układ sworznia wypychacza; zwiększyć powierzchnię wyrzutu
- Wybierz gatunek TPU o odpowiedniej twardości
IX. Chropowatość powierzchni, wżery i brak połysku
Zjawisko: Zmętnienie, ziarnista konsystencja, brak połysku
Powoduje:
- Temperatura formy jest zbyt niska
- Temperatura materiału jest niewystarczająca; słaba plastyfikacja
- Powierzchnia formy jest szorstka
- Słaba wentylacja
- Surowiec zawiera wilgoć
Rozwiązania:
- Odpowiednio zwiększyć temperaturę formy
- Zwiększ temperaturę materiału, aby zwiększyć plastyfikację
- Wypoleruj formę
- Popraw wentylację
- Dokładnie osusz surowiec
X. Żółknięcie i odbarwienie
Zjawisko: Formowany wyrób zmienia kolor na żółty lub brązowy, a jego przezroczystość maleje.
Powoduje:
- Temperatura materiału jest zbyt wysoka, co prowadzi do żółknięcia termiczno-oksydacyjnego.
- Czas przebywania materiału w ślimaku jest zbyt długi.
- Przegrzanie spowodowane siłami ścinającymi działającymi na śrubę.
- Żółknięcie następuje pod wpływem światła ze względu na brak preparatu odpornego na promieniowanie UV-.
Rozwiązania:
- Ściśle kontroluj temperaturę materiału, upewniając się, że nie przekracza ona 220 stopni.
- Skróć cykl formowania; przepłucz beczkę, aby usunąć materiał podczas przestojów.
- Zmniejsz prędkość obrotową śruby i przeciwciśnienie.
- Wybierz-odporny na żółknięcie, aromatyczny- lub alifatyczny-gatunek TPU.
XI. Rozwarstwienie metodą overmoldingu (TPU na ABS/PC/PA)
Zjawisko: Oddzielenie materiału miękkiego od materiału twardego; słaba przyczepność.
Powoduje:
- Zanieczyszczenia na powierzchni twardego materiału; nadmierne użycie środka antyadhezyjnego do pleśni.
- Temperatura stopu TPU i/lub temperatura formy są zbyt niskie.
- Niska prędkość wtrysku, prowadząca do przedwczesnego ochłodzenia powierzchni styku.
- Niekompatybilność materiałowa; brak polaryzacji wiązania.
- Twardy materiał nie został wstępnie podgrzany.
Rozwiązania:
- Oczyść powierzchnię twardego materiału; zminimalizować użycie środka antyadhezyjnego do formy.
- Zwiększ temperaturę stopu TPU i temperaturę formy.
- Wykonaj wtrysk z dużą-prędkością, aby zapewnić skuteczną fuzję termiczną.
- Wybierz materiał TPU o-klasie klejenia.
- Rozgrzej twardy materiał przed obtryskiem.
