Il PU è sostanzialmente classificato in due categorie: PU colabile (CPU) e PU termoplastico (TPU). Nel linguaggio quotidiano, "PU stampato a iniezione-" si riferisce tipicamente al TPU. Inoltre, esiste il Reaction Injection Moulding PU (RIM-PU), che comprende schiume rigide e materiali auto-pellanti.
Caratteristiche: elevato assorbimento di umidità, suscettibilità all'idrolisi, tendenza ad aderire alle muffe, soggetto a restringimento e deformazione, suscettibilità all'ingiallimento alle alte temperature e un'ampia gamma di opzioni di durezza.
I. Striature argentate, segni di flusso e vuoti d'aria
Fenomeni: striature argentate, strisce velate o segni di bolle sulla superficie.
Cause:
- Il TPU ha assorbito l'umidità, che evapora a temperature elevate.
- La temperatura di fusione è eccessivamente elevata e comporta un leggero degrado del materiale.
- La velocità di iniezione è troppo elevata e causa intrappolamento di aria.
- Scarsa ventilazione nello stampo.
- Contropressione insufficiente, con conseguente plastificazione irregolare.
Soluzioni:
- Asciugatura obbligatoria: asciugare a 80–90 gradi per 2–4 ore; Per ottenere i migliori risultati si consiglia l'asciugatura con deumidificazione.
- Abbassare opportunamente la temperatura della canna.
- Ridurre la velocità di iniezione durante la fase di riempimento iniziale per garantire un riempimento regolare dello stampo.
- Migliorare lo sfiato dello stampo.
- Aumentare opportunamente la contropressione.
II. Bolle/Pori/Vuoti
Fenomeno: bolle, cavità o fori di spillo presenti sulla superficie o all'interno.
Cause:
- Causa primaria: umidità nella materia prima.
- Temperatura eccessiva del materiale, che porta alla decomposizione e alla generazione di gas.
- Velocità di iniezione eccessivamente elevata, con conseguente intrappolamento di aria.
- Pressione di mantenimento insufficiente, che impedisce una corretta compattazione.
- Restringimento in sezioni con pareti spesse-, creazione di vuoti di vuoto.
Soluzioni:
- Asciugare accuratamente la materia prima.
- Abbassare la temperatura del materiale.
- Utilizzare una velocità di iniezione più lenta durante la fase iniziale per ridurre al minimo l'intrappolamento di aria.
- Aumentare la pressione di tenuta e prolungare il tempo di tenuta.
- Estendi il tempo di raffreddamento per le parti-con pareti spesse.
III. Restringimento e depressione
Fenomeno: si verificano depressioni visibili in corrispondenza delle posizioni delle nervature, delle sporgenze e nelle sezioni con pareti spesse-.
Cause:
- Pressione di mantenimento insufficiente; il tempo di attesa è troppo breve.
- La pressione di iniezione è troppo bassa.
- Il cancello è troppo piccolo e ciò può causare un congelamento prematuro.
- La temperatura del materiale fuso e/o dello stampo sono troppo elevate.
- Spessore della parete irregolare.
Soluzioni:
- Aumentare la pressione di mantenimento; prolungare il tempo di detenzione.
- Aumentare adeguatamente la pressione di iniezione.
- Allargare il cancello; ritardare il congelamento del cancello.
- Abbassare opportunamente la temperatura di fusione e la temperatura dello stampo.
- Progettare il prodotto con uno spessore di parete il più uniforme possibile.
IV. Difficoltà di adesione e espulsione dello stampo
Sintomi: adesione allo stampo anteriore, adesione allo stampo posteriore, deformazione da espulsione, rigatura superficiale.
Cause:
- La temperatura dello stampo è troppo elevata e il TPU si ammorbidisce e diventa appiccicoso.
- Angolo di sformo insufficiente; finitura superficiale dello stampo ruvida.
- Tempo di raffreddamento insufficiente.
- La temperatura di fusione è troppo alta.
- La cavità dello stampo contiene residui di olio o materiale freddo solidificato.
Soluzioni:
- Abbassare la temperatura dello stampo e prolungare il tempo di raffreddamento.
- Aumentare l'angolo di sformo e lucidare la superficie dello stampo.
- Abbassare opportunamente la temperatura di fusione.
- Pulire lo stampo per rimuovere materiale freddo solidificato e residui di olio.
- Applicare una piccola quantità di agente distaccante.
V. Linee di saldatura prominenti e scarsa resistenza
Fenomeno: le linee di saldatura sono profonde, scolorite (biancastre) e soggette a fratture.
Cause:
- La temperatura del materiale e/o la temperatura dello stampo sono troppo basse.
- La velocità di iniezione è troppo lenta, causando un raffreddamento prematuro del fronte del flusso.
- Una scarsa ventilazione porta all'intrappolamento di aria nell'interfaccia di saldatura.
- Il posizionamento del cancello non è appropriato.
Soluzioni:
- Aumentare la temperatura del materiale e la temperatura dello stampo.
- Aumentare la velocità di iniezione secondo necessità.
- Aggiungere prese d'aria nella posizione della linea di saldatura.
- Ottimizza il posizionamento del cancello per abbreviare il percorso del flusso.
VI. Deformazione e deformazione
Fenomeni: Flessione, arricciamento, instabilità dimensionale
Cause:
- Ritiro da cristallizzazione irregolare (il TPU presenta una forte cristallinità)
- Temperatura dello stampo incoerente (anteriore o posteriore)
- Variazioni significative nello spessore della parete
- Velocità di iniezione eccessivamente elevata, con conseguente elevato stress interno
- Espulsione sbilanciata
Soluzioni:
- Equalizzare la temperatura dello stampo e prolungare il tempo di raffreddamento
- Ridurre la velocità di iniezione per ridurre al minimo l'orientamento molecolare
- Ottimizza il design dello spessore delle pareti
- Regola il bilanciamento dell'espulsione
- Temperature dello stampo più basse aiutano a ridurre la deformazione
VII. Bagliore/Sbavature
Fenomeno: traboccamento di materiale sulla linea di giunzione o sugli inserti.
Cause:
- La temperatura del materiale è troppo elevata, con conseguente fluidità eccessiva.
- La pressione e/o la velocità di iniezione sono troppo elevate.
- La forza di serraggio è insufficiente.
- La rimozione dello stampo è eccessiva.
- Riempimento eccessivo.
Soluzioni:
- Abbassare la temperatura del materiale.
- Ridurre la pressione e la velocità di iniezione.
- Aumentare la forza di serraggio.
- Modificare lo stampo per ridurre il gioco.
- Ridurre il volume di iniezione.
VIII. Cracking, fragilità e stress cracking
Fenomeni: screpolature alla sformatura, screpolature durante la piegatura, predisposizione alla fessurazione a basse temperature.
Cause:
- Stress interno eccessivo
- La temperatura dello stampo è troppo bassa
- Degrado del materiale dovuto all'assorbimento di umidità
- Espulsione irregolare o "sbiancamento dell'espulsore"
- Il grado di durezza selezionato è troppo alto
Soluzioni:
- Aumentare la temperatura dello stampo; ridurre la velocità di iniezione
- Asciugare accuratamente la materia prima
- Regolare la disposizione del perno di espulsione; aumentare la superficie di espulsione
- Seleziona un grado di TPU con durezza adeguata
IX. Rugosità superficiale, vaiolatura e mancanza di lucentezza
Fenomeno: opacità, consistenza granulare, mancanza di lucentezza
Cause:
- La temperatura dello stampo è troppo bassa
- La temperatura del materiale è insufficiente; scarsa plastificazione
- La superficie dello stampo è ruvida
- Scarsa ventilazione
- La materia prima contiene umidità
Soluzioni:
- Aumentare opportunamente la temperatura dello stampo
- Aumentare la temperatura del materiale per migliorare la plastificazione
- Lucidare lo stampo
- Migliorare la ventilazione
- Asciugare accuratamente la materia prima
X. Ingiallimento e scolorimento
Fenomeno: Il prodotto stampato diventa giallo o marrone e la sua trasparenza diminuisce.
Cause:
- La temperatura del materiale è eccessivamente elevata e provoca un ingiallimento ossidativo termico.
- Il tempo di permanenza del materiale nella vite è troppo lungo.
- Surriscaldamento causato dalle forze di taglio della vite.
- L'ingiallimento si verifica in caso di esposizione alla luce a causa dell'assenza di una formulazione resistente ai raggi UV-.
Soluzioni:
- Controllare rigorosamente la temperatura del materiale, assicurandosi che non superi i 220 gradi.
- Accorciare il ciclo di stampaggio; spurgare il cilindro per eliminare il materiale durante gli arresti.
- Ridurre la velocità di rotazione della vite e la contropressione.
- Seleziona un grado di TPU modificato-resistente all'ingiallimento, aromatico- o alifatico-modificato.
XI. Delaminazione tramite sovrastampaggio (TPU su ABS/PC/PA)
Fenomeno: Separazione del materiale morbido dal materiale duro; scarsa adesione.
Cause:
- Contaminazione sulla superficie del materiale duro; uso eccessivo di agenti distaccanti.
- La temperatura di fusione del TPU e/o la temperatura dello stampo sono troppo basse.
- Velocità di iniezione lenta, che porta ad un raffreddamento prematuro dell'interfaccia.
- Incompatibilità dei materiali; mancanza di polarità di collegamento.
- Il materiale duro non è stato preriscaldato.
Soluzioni:
- Pulire la superficie del materiale duro; ridurre al minimo l'uso di agenti distaccanti.
- Aumentare la temperatura di fusione del TPU e la temperatura dello stampo.
- Esegui un'iniezione ad alta-velocità per garantire un'efficace fusione termica.
- Seleziona un materiale TPU di grado di incollaggio-.
- Preriscaldare il materiale duro prima del sovrastampaggio.
