PU wordt grofweg ingedeeld in twee categorieën: gietbaar PU (CPU) en thermoplastisch PU (TPU). In het alledaagse taalgebruik verwijst 'spuitgegoten PU' doorgaans naar TPU. Daarnaast is er Reaction Injection Moulding PU (RIM-PU), dat harde schuimen en zelf-zelfhuidende materialen omvat.
Kenmerken: Hoge vochtopname, gevoeligheid voor hydrolyse, neiging om aan schimmels te kleven, gevoelig voor krimp en kromtrekken, gevoeligheid voor vergeling bij hoge temperaturen en een breed scala aan hardheidsopties.
I. Zilverkleurige strepen, vloeisporen en luchtholtes
Verschijnselen: Zilverkleurige strepen, vage strepen of blaasjes op het oppervlak.
Oorzaken:
- TPU heeft vocht geabsorbeerd, dat verdampt bij hoge temperaturen.
- De smelttemperatuur is buitensporig hoog, wat leidt tot lichte materiaaldegradatie.
- De injectiesnelheid is te hoog, waardoor luchtinsluiting ontstaat.
- Slechte ontluchting in de mal.
- Onvoldoende tegendruk, resulterend in ongelijkmatige weekmaking.
Oplossingen:
- Verplicht drogen: Drogen op 80–90 graden gedurende 2–4 uur; Voor het beste resultaat wordt ontvochtigend drogen aanbevolen.
- Verlaag de vattemperatuur op passende wijze.
- Verlaag de injectiesnelheid tijdens de eerste vulfase om een soepele vulling van de mal te garanderen.
- Verbeter de ventilatie van schimmels.
- Verhoog de tegendruk op passende wijze.
II. Bubbels / Poriën / Vides
Fenomeen: Bellen, holtes of gaatjes aanwezig op het oppervlak of in het interieur.
Oorzaken:
- Primaire oorzaak: Vocht in de grondstof.
- Te hoge materiaaltemperatuur, leidend tot ontbinding en gasvorming.
- Te hoge injectiesnelheid, resulterend in luchtinsluiting.
- Onvoldoende houddruk, waardoor een goede verdichting niet mogelijk is.
- Krimp in dik-wandige delen, waardoor vacuümholtes ontstaan.
Oplossingen:
- Droog de grondstof grondig.
- Verlaag de materiaaltemperatuur.
- Gebruik een lagere injectiesnelheid tijdens de beginfase om luchtinsluiting te minimaliseren.
- Verhoog de houddruk en verleng de houdtijd.
- Verleng de koeltijd voor dik-wandige onderdelen.
III. Krimp en depressie
Fenomeen: Zichtbare depressies komen voor op riblocaties, noklocaties en dik-wandige secties.
Oorzaken:
- Onvoldoende houddruk; de bewaartijd is te kort.
- De injectiedruk is te laag.
- Poort is te klein, wat leidt tot voortijdige bevriezing.
- Smelttemperatuur en/of matrijstemperatuur zijn te hoog.
- Ongelijkmatige wanddikte.
Oplossingen:
- Verhoog de houddruk; de bewaartijd verlengen.
- Verhoog de injectiedruk op passende wijze.
- Vergroot de poort; vertraging van het bevriezen van de poort.
- Verlaag op passende wijze de smelttemperatuur en de matrijstemperatuur.
- Ontwerp het product met een zo uniform mogelijke wanddikte.
IV. Moeilijkheden om schimmel vast te houden en uit te werpen
Symptomen: kleven aan de voorste mal, vasthouden aan de achterste mal, vervorming bij uitwerpen, slijtage van het oppervlak.
Oorzaken:
- De schimmeltemperatuur is te hoog, waardoor de TPU zacht wordt en kleverig wordt.
- Onvoldoende diepgang; ruwe vormoppervlakteafwerking.
- Onvoldoende koeltijd.
- De smelttemperatuur is te hoog.
- De vormholte bevat olieresten of gestold koud materiaal.
Oplossingen:
- Verlaag de matrijstemperatuur en verleng de koeltijd.
- Vergroot de trekhoek en polijst het maloppervlak.
- Verlaag op passende wijze de smelttemperatuur.
- Reinig de mal om gestold koud materiaal en olieresten te verwijderen.
- Breng een kleine hoeveelheid losmiddel aan.
V. Opvallende laslijnen en slechte sterkte
Verschijnsel: Laslijnen zijn diep, verkleurd (witachtig) en vatbaar voor breuken.
Oorzaken:
- Materiaaltemperatuur en/of matrijstemperatuur zijn te laag.
- De injectiesnelheid is te laag, waardoor het stromingsfront voortijdig afkoelt.
- Slechte ventilatie leidt tot luchtinsluiting op het lasgrensvlak.
- Het plaatsen van de poort is ongepast.
Oplossingen:
- Verhoog de materiaaltemperatuur en de matrijstemperatuur.
- Verhoog de injectiesnelheid indien nodig.
- Voeg ventilatieopeningen toe op de laslijnlocatie.
- Optimaliseer de plaatsing van de poort om het stroompad te verkorten.
VI. Vervorming en vervorming
Verschijnselen: Buigen, krullen, maatinstabiliteit
Oorzaken:
- Ongelijkmatige kristallisatiekrimp (TPU vertoont sterke kristalliniteit)
- Inconsistente schimmeltemperatuur (voorkant vs. achterkant)
- Aanzienlijke variaties in wanddikte
- Te hoge injectiesnelheid, resulterend in hoge interne spanningen
- Ongebalanceerde uitwerping
Oplossingen:
- Egaliseer de matrijstemperatuur en verleng de koeltijd
- Verlaag de injectiesnelheid om de moleculaire oriëntatie te minimaliseren
- Optimaliseer het ontwerp van de wanddikte
- Pas de uitwerpbalans aan
- Lagere matrijstemperaturen helpen de vervorming te verminderen
VII. Flits / bramen
Fenomeen: Materiaaloverloop bij de scheidingslijn of inzetstukken.
Oorzaken:
- De materiaaltemperatuur is te hoog, wat resulteert in een overmatige vloeibaarheid.
- Injectiedruk en/of injectiesnelheid zijn te hoog.
- De klemkracht is onvoldoende.
- De schimmelvrijheid is te groot.
- Overvullen.
Oplossingen:
- Verlaag de materiaaltemperatuur.
- Verlaag de injectiedruk en injectiesnelheid.
- Verhoog de klemkracht.
- Pas de mal aan om de speling te verkleinen.
- Verlaag het injectievolume.
VIII. Barsten, broosheid en spanningsscheuren
Verschijnselen: Scheurvorming bij het uit de vorm halen, scheurvorming tijdens het buigen, gevoeligheid voor scheurvorming bij lage temperaturen.
Oorzaken:
- Overmatige interne stress
- De schimmeltemperatuur is te laag
- Materiaaldegradatie door vochtopname
- Ongelijkmatige ejectie of "ejector whitening"
- De gekozen hardheidsgraad is te hoog
Oplossingen:
- Verhoog de matrijstemperatuur; verlaag de injectiesnelheid
- Droog de grondstof grondig
- Pas de lay-out van de uitwerppen aan; vergroot het uitwerpoppervlak
- Selecteer een TPU-kwaliteit met de juiste hardheid
IX. Oppervlakteruwheid, putjes en gebrek aan glans
Fenomeen: Waasheid, korrelige textuur, gebrek aan glans
Oorzaken:
- De schimmeltemperatuur is te laag
- Materiaaltemperatuur is onvoldoende; slechte plastificering
- Het schimmeloppervlak is ruw
- Slechte ventilatie
- Grondstof bevat vocht
Oplossingen:
- Verhoog de matrijstemperatuur op passende wijze
- Verhoog de materiaaltemperatuur om de plasticering te verbeteren
- Polijst de mal
- Verbeter de ventilatie
- Droog de grondstof grondig
X. Vergeling en verkleuring
Verschijnsel: Het gevormde product wordt geel of bruin en de transparantie neemt af.
Oorzaken:
- De materiaaltemperatuur is te hoog, wat leidt tot thermische oxidatieve vergeling.
- De verblijftijd van het materiaal in de schroef is te lang.
- Oververhitting veroorzaakt door schuifkrachten van de schroef.
- Vergeling treedt op bij blootstelling aan licht vanwege de afwezigheid van een UV-bestendige formulering.
Oplossingen:
- Houd de materiaaltemperatuur strikt onder controle en zorg ervoor dat deze de 220 graden niet overschrijdt.
- Verkort de gietcyclus; spoel het vat leeg om materiaal te verwijderen tijdens shutdowns.
- Verlaag de rotatiesnelheid van de schroef en de tegendruk.
- Selecteer een vergelings-resistente, aromatische- of alifatisch-gemodificeerde TPU-kwaliteit.
XI. Delaminatie door overmolding (TPU over ABS/PC/PA)
Fenomeen: scheiding van het zachte materiaal van het harde materiaal; slechte hechting.
Oorzaken:
- Verontreiniging op het harde materiaaloppervlak; overmatig gebruik van losmiddel.
- De TPU-smelttemperatuur en/of matrijstemperatuur zijn te laag.
- Lage injectiesnelheid, wat leidt tot voortijdige afkoeling aan het grensvlak.
- Materiële incompatibiliteit; gebrek aan bindingspolariteit.
- Hard materiaal was niet voorverwarmd.
Oplossingen:
- Reinig het oppervlak van het harde materiaal; minimaliseer het gebruik van losmiddel.
- Verhoog de TPU-smelttemperatuur en schimmeltemperatuur.
- Voer hoge-injectie uit om effectieve thermische fusie te garanderen.
- Selecteer een TPU-materiaal van -kwaliteit.
- Verwarm het harde materiaal vóór het overmolding.
