Muovin ruiskuvalu on erittäin monipuolinen ja tehokas prosessi, jonka avulla valmistajat voivat luoda laajan valikoiman tuotteita ja komponentteja sulatetuista muovihartseista. Muovausteknologian ja materiaalikehityksen edistymisen seurauksena polymeerejä ja muoveja on sisällytetty yhä laajempiin tuotteisiin ja sovelluksiin. Muoveista on tulossa kevyt lujuus, esteettinen vetovoima ja kestävyys, ja niistä on tulossa suosituin materiaali teollisuudessa kuluttajatuotteista lääketieteellisiin laitteisiin.

Markkinoilla on laaja valikoima muovihartseja, joista jokaisella on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka tekevät niistä hyödyllisiä tietyissä sovelluksissa. Optimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi on tärkeää valita tarpeisiisi sopiva hartsi. Muovinvalmistuksessa hartsi koostuu muovista tai polymeereistä nestemäisessä tai puolikiinteässä tilassa, jota voidaan kuumentaa, sulattaa ja käyttää muoviosien muodostamiseen. Ruiskuvalussa termillä hartsi tarkoitetaan sulatettuja kestomuovia tai kertamuovia, joita käytetään ruiskuvaluprosessin aikana.

Hartsin valinnassa huomioitavaa
Uusia polymeerejä ja yhdisteitä tuodaan markkinoille säännöllisesti. Valintojen suuri määrä voi tehdä ruiskuvalumateriaalien valinnasta haasteen. Oikean muovihartsin valinta edellyttää lopputuotteen perusteellista ymmärtämistä. Seuraavat kysymykset voivat auttaa sinua löytämään parhaat hartsimateriaalit tarpeisiisi.

1. Mikä on viimeisen osan tarkoitus?
Kun valitset sovellukseesi sopivaa materiaalia, sinun on hahmoteltava selkeästi osan fyysiset vaatimukset, mukaan lukien mahdolliset stressitekijät, ympäristöolosuhteet, kemikaalialtistus ja tuotteen odotettu käyttöikä.
*Kuinka vahva osan tulee olla?
* Pitääkö osan olla joustava vai jäykkä?
* Onko osan kestettävä epätavallista painetta tai painoa?
*Altistuvatko osat kemikaaleille tai muille elementeille?
* Altistuvatko osat äärimmäisille lämpötiloille tai ankarille ympäristöolosuhteille?
* Mikä on osan odotettavissa oleva elinikä?

2. Onko olemassa erityisiä esteettisiä näkökohtia?
Oikean tuotteen valintaan kuuluu materiaalin löytäminen, jolla on haluamasi väri, läpinäkyvyys, rakenne ja pintakäsittelyt. Hartsia valitessasi harkitse, vastaako se tuotteesi ulkonäkö- ja toimintavaatimuksia.
*Tarvitaanko tietty läpinäkyvyys tai väri?
*Tarvitaanko tietty rakenne tai viimeistely?
*Onko olemassa jokin väri, joka on sovitettava yhteen?
*Pitäisikö kohokuviointi harkita?

3. Sovelletaanko lakisääteisiä vaatimuksia?
Hartsin valinnassa tärkeä näkökohta sisältää komponenttillesi ja sen aiotulle sovellukselle säädetyt vaatimukset. Jos osasi esimerkiksi toimitetaan kansainvälisesti, käytetään elintarvikkeiden jalostuksessa, käytetään lääketieteellisissä laitteissa tai liitetään korkean suorituskyvyn teknisiin sovelluksiin, on tärkeää, että valitsemasi materiaali täyttää tarvittavat alan standardit ja säädökset.
*Mitä lainsäädäntövaatimuksia osasi on täytettävä, mukaan lukien FDA, RoHS, NSF tai REACH?
*Onko tuotteen oltava turvallinen lasten käyttöön?
* Pitääkö osan olla elintarviketurvallinen?

Muovipohjamaali – lämpökovettuva vs. termoplastinen
Muovit jaetaan kahteen perusluokkaan: kertamuovit ja kestomuovit. Auttaaksesi muistamaan eron, ajattele lämpökovettuvia kuten termi tarkoittaa; ne "asetetaan" käsittelyn aikana. Kun näitä muoveja kuumennetaan, se saa aikaan kemiallisen reaktion, joka asettaa osan pysyvään muotoon. Kemiallinen reaktio ei ole palautuva, joten lämpökovettuvilla valmistettuja osia ei voida sulattaa tai muotoilla uudelleen. Nämä materiaalit voivat olla kierrätyshaaste, ellei käytetä biopohjaista polymeeriä.

Kestomuovit kuumennetaan ja jäähdytetään sitten muotissa osan muodostamiseksi. Kestomuovin molekyylirakenne ei muutu kuumennettaessa ja jäähdytettäessä, joten se voidaan sulattaa uudelleen helposti. Tästä syystä kestomuoveja on helpompi käyttää uudelleen ja kierrättää. Ne muodostavat suurimman osan markkinoilla olevista valmistetuista polymeerihartseista, ja niitä käytetään ruiskuvaluprosessissa.

Hartsivalinnan hienosäätö
Kestomuovit luokitellaan perheen ja tyypin mukaan. Ne jakautuvat kolmeen laajaan luokkaan tai perheeseen: perushartsit, tekniset hartsit ja erikoishartsit tai korkean suorituskyvyn hartsit. Tehokkaat hartsit ovat myös kalliimpia, joten perushartseja käytetään usein moniin jokapäiväisiin sovelluksiin. Helppoja käsitellä ja halpoja hyödykehartseja löytyy yleensä tyypillisistä massatuotteista, kuten pakkauksista. Tekniset hartsit ovat kalliimpia, mutta ne tarjoavat paremman lujuuden ja kestävyyden kemikaaleja ja ympäristöaltistusta vastaan.

Jokaisessa hartsiperheessä joillakin hartseilla on erilainen morfologia. Morfologia kuvaa molekyylien järjestystä hartsissa, joka voi kuulua johonkin kahdesta kategoriasta, amorfiseen ja puolikiteiseen.

Amorfisilla hartseilla on seuraavat ominaisuudet:
*Kutistuu vähemmän jäähtyessään
*Parempi läpinäkyvyys
*Toimii hyvin tiukoissa sovelluksissa
*Yleensä hauras
* Alhainen kemiallinen kestävyys

Puolikiteisillä hartseilla on seuraavat ominaisuudet:
*Yleensä läpinäkymätön
*Erinomainen kulutus- ja kemikaalinkestävyys
* Vähemmän hauras
* Korkeampi kutistumisaste

Esimerkkejä saatavilla olevista hartsityypeistä
Oikean hartsin löytäminen edellyttää perusteellista ymmärrystä saatavilla olevien materiaalien fysikaalisista ominaisuuksista ja hyödyllisistä ominaisuuksista. Auttaaksemme sinua löytämään tarpeisiisi sopivan muovin valintaryhmän, olemme koonneet seuraavan ruiskuvalumateriaalin valintaoppaan.

Amorfinen
Esimerkki amorfisesta perushartsista on polystyreeni tai PS. Kuten useimmat amorfiset hartsit, se on läpinäkyvä ja hauras, mutta sitä voidaan käyttää erittäin tarkoissa sovelluksissa. Se on yksi laajimmista
käytetään hartseja, ja niitä löytyy muovisista ruokailuvälineistä, vaahtomuppeista ja lautasista.

Amorfisella asteikolla korkeammalla ovat tekniset hartsit, kuten polykarbonaatti tai PC. Se on lämpötilan ja liekinkestävä ja sillä on sähköä eristäviä ominaisuuksia, joten sitä käytetään usein elektronisissa komponenteissa.

Esimerkki erikois- tai korkean suorituskyvyn amorfisesta hartsista on polyeetteri-imidi tai (PEI). Kuten useimmat amorfiset hartsit, se tarjoaa lujuutta ja lämmönkestävyyttä. Toisin kuin useimmat muut amorfiset materiaalit, se on kuitenkin myös kemiallisesti kestävää, joten sitä esiintyy usein ilmailuteollisuudessa.

Puolikiteinen
Edullinen puolikiteinen hyödykehartsi on polypropeeni tai PP. Kuten useimmat puolikiteiset polymeerit, se on joustava ja kemiallisesti kestävä. Matala hinta tekee tästä hartsista valinnan moniin sovelluksiin, kuten pulloihin, pakkauksiin ja putkiin.

Suosittu tekninen puolikiteinen hartsi on polyamidi (PA tai nylon). PA tarjoaa kemikaalien ja kulutuskestävyyden sekä alhaisen kutistumisen ja vääntymisen. Saatavilla on biopohjaisia ​​versioita, jotka tekevät tästä materiaalista maaystävällisen vaihtoehdon. Materiaalin sitkeys tekee siitä kevyen vaihtoehdon metallille autosovelluksissa.

PEEK tai polyeetterieetteriketoni on yksi yleisimmin käytetyistä puolikiteisistä korkean suorituskyvyn hartseista. Tämä hartsi tarjoaa lujuutta sekä lämmön- ja kemikaalinkestävyyttä, ja sitä käytetään usein vaativissa ympäristöissä, kuten laakereissa, pumpuissa ja lääketieteellisissä implanteissa.

Amorfiset hartsit
ABS: ABS yhdistää akryylinitriilin ja styreenipolymeerien lujuuden ja jäykkyyden polybutadieenikumin sitkeyteen. ABS on helposti muovattava ja tarjoaa värinpitävän, kiiltävän vaikutelman korkealaatuisella pintakäsittelyllä. Tällä muovipolymeerillä ei ole tarkkaa sulamispistettä.

lonkat: High-Impact polysyrene (HIPS) tarjoaa hyvän iskunkestävyyden, erinomaisen työstettävyyden, hienon mittavakauden, erinomaiset esteettiset ominaisuudet ja erittäin muokattavat pinnat. HIPS voidaan tulostaa, liimata, liimata ja koristella helposti. Se on myös erittäin kustannustehokas.

Polyeetteri-imidi (PEI): PEI on hyvä esimerkki erikois- tai korkean suorituskyvyn amorfisesta hartsista. PEI tarjoaa lujuutta ja lämmönkestävyyttä kuten useimmat amorfiset hartsit. Toisin kuin useimmat muut amorfiset materiaalit, se on kuitenkin myös kemiallisesti kestävää, mikä tekee siitä erittäin hyödyllisen ilmailuteollisuudelle.

Polykarbonaatti (PC): Korkeammalla amorfisella asteikolla ovat tekniset hartsit, kuten polykarbonaatti. PC on lämpö- ja liekinkestävä ja sillä on sähköä eristäviä ominaisuuksia, joita käytetään usein elektronisissa komponenteissa.

polystyreeni (PS): Esimerkki amorfisesta perushartsista on polystyreeni. Kuten useimmat amorfiset hartsit, PS on läpinäkyvä ja hauras, mutta sitä voidaan käyttää erittäin tarkoissa sovelluksissa. Se on yksi laajimmin käytetyistä hartseista, ja sitä löytyy muovisista ruokailuvälineistä, vaahtomuppeista ja lautasista.

Puolikiteiset hartsit
Polyeetterieetteriketoni (PEEK):
PEEK on yksi laajimmin käytetyistä puolikiteisistä korkean suorituskyvyn hartseista. Tämä hartsi tarjoaa lujuutta, lämmönkestävyyttä ja kemiallista kestävyyttä, ja sitä käytetään usein vaativissa ympäristöissä, mukaan lukien laakerit, pumput ja lääketieteelliset implantit.

Polyamidi (PA)/nailon:
Polyamidi, jota kutsutaan yleisemmin nailoniksi, on suosittu puolikiteinen tekninen hartsi. PA tarjoaa kemikaalien ja kulutuskestävyyden sekä alhaisen kutistumisen ja vääntymisen. Ympäristöystävällisen ratkaisun vaativiin sovelluksiin on saatavilla biopohjaisia ​​versioita. Materiaalin sitkeys tekee siitä kevyen vaihtoehdon metallille monissa autosovelluksissa.

Polypropeeni (PP):
PP on edullinen puolikiteinen hyödykehartsi. Kuten useimmat puolikiteiset polymeerit, se on joustava ja kemiallisesti kestävä. Alhaiset kustannukset tekevät tästä hartsista suositellun valinnan moniin sovelluksiin, kuten pulloihin, pakkauksiin ja putkiin.

Celcon®:
Celon® on asetaalin, joka tunnetaan myös nimellä polyoksimetyleeni (POM), polyasetaali tai polyformaldehydi, yleinen tuotenimi. Tämä kestomuovi tarjoaa erinomaisen sitkeyden, erinomaisen kulutuskestävyyden, virumis- ja kemiallisten liuottimien kestävyyden, helpon värityksen, hyvän lämmönvääristymän ja alhaisen kosteuden imeytymisen. Celcon® tarjoaa myös korkean jäykkyyden ja erinomaisen mittavakauden.

LDPE:
Joustavin polyeteenin tyyppi, matalatiheyksinen polyeteeni (LDPE), tarjoaa erinomaisen kosteudenkestävyyden, suuren iskunkestävyyden, hyvän kemiallisen kestävyyden ja läpikuultavuuden. Edullinen vaihtoehto, LDPE on myös säänkestävä ja sitä voidaan helposti käsitellä useimmilla menetelmillä.

Oikean hartsin löytäminen
Muovimateriaalin valinta voi olla pelottava tehtävä, mutta valintaprosessi voidaan jakaa muutamaan yksinkertaiseen vaiheeseen. Aloita valitsemalla materiaaliperhe, joka antaa sinulle suurimman osan haluamistasi ominaisuuksista. Kun olet määrittänyt, valitse sopiva hartsimateriaaliluokka. Online-tietokannat voivat auttaa tarjoamaan vertailukohdan, jonka perusteella työskennellä. UL Prospector (aiemmin IDES) on yksi tunnetuimmista materiaalinvalintatietokannoista. MAT Webillä on myös laaja tietokanta, ja British Plastics Federation tarjoaa korkeatasoista tietoa ja kuvauksia.

Muoviset lisäaineet ominaisuuksien parantamiseksi
Eri hartseilla on omat ominaisuudet, joista ne tunnetaan. Kuten olemme nähneet, kolme hartsiperhettä (hyödyke, suunnittelu ja korkean suorituskyvyn/erikoistuotteet) sisältävät sekä amorfisia että puolikiteisiä vaihtoehtoja. Mitä korkeampi suorituskyky, sitä korkeammat kustannukset. Kustannusten pitämiseksi alhaisina monet valmistajat käyttävät lisäaineita tai täyteaineita antaakseen lisälaatuja edullisille materiaaleille halvemmalla.

Näitä lisäaineita voidaan käyttää parantamaan suorituskykyä tai välittämään muita ominaisuuksia lopputuotteelle. Alla on joitain yleisimmistä lisäainesovelluksista:

*Antimikrobiset – lisäaineet, joita käytetään elintarvikkeisiin liittyvissä sovelluksissa tai korkeakontaktisissa kulutustuotteissa.
*Antistaattiset aineet – Lisäaineet, jotka vähentävät staattisen sähkön johtumista, joita käytetään usein herkässä elektroniikassa.
* Pehmittimet ja kuidut – Pehmittimet tekevät hartsista taipuisamman, kun taas kuidut lisäävät lujuutta ja jäykkyyttä.
*Palonsuoja-aineet – Nämä lisäaineet tekevät tuotteista palamisen kestäviä.
*Optiset kirkasteet – Valkoisuutta parantavat lisäaineet.
*Väriaineet – Lisäaineet, jotka lisäävät väriä tai erikoistehosteita, kuten fluoresenssia tai helmiäisvaloa.

Lopullinen valinta
Oikean materiaalin valinta projektiin on yksi tärkeimmistä tekijöistä luotaessa täydellisiä muoviosia. Polymeeritieteen edistysaskeleet ovat auttaneet kehittämään laajan valikoiman hartseja, joista valita. On tärkeää työskennellä ruiskupuristimella, jolla on kokemusta erilaisista hartseista ja sovelluksista, mukaan lukien hartsit, jotka ovat FDA-, RoHS-, REACH- ja NSF-yhteensopivia.

DJmolding on sitoutunut tarjoamaan asiakkaillemme alan korkealaatuisimpia muoviruiskuvalutuotteita. Ymmärrämme tuotekehittäjien ja valmistajien ainutlaatuiset haasteet kaikilla toimialoilla. Emme ole vain valmistajia – olemme innovoijia. Tavoitteemme on varmistaa, että sinulla on täydelliset materiaaliratkaisut jokaiseen käyttötarkoitukseen.