Hva Stress Whitening egentlig er
Når du bøyer en plastdel hardt nok, begynner materialstrukturen å trekke fra hverandre på et mikroskopisk nivå før den faktisk går i stykker. Dette skaper små tomrom som sprer lys, og det spredte lyset ser hvitt ut for øyet. Du har sett det når du bretter en plastemballasjestrimmel og bretten blir hvit.
Sprø plast som polystyren viser dette mye lettere enn fleksibel plast. Society of Plastics Engineers har lenge dokumentert at materialer med lav-slagstyrke- er langt mer utsatt for stressbleking og sprekker enn tøffere harpikser. PS er på den sprø enden av skalaen, og det er derfor enPlast PS kopper sprøytestøpekrever mer nøye utkastingsdesign enn en form for for eksempel polypropylen.
De hvite merkene er ikke skitt, og de vil ikke tørke av. De er permanent skade på materialstrukturen. Den eneste virkelige løsningen er å slutte å skape stress i utgangspunktet.
Hvorfor utstøting forårsaker hvite merker
Etter at en del avkjøles i formen, må den skyves ut. Det er ejektorsystemets jobb. Pinner, blader eller plater presser mot delen og skyver den av formkjernen.
Det er her problemene starter. Hvis skyvekraften er konsentrert på et for lite område, overstiger den lokale belastningen på den sprø PS det den tåler, og kontaktflekken bleker. Hovedårsakene er:
Ejektorstifter som er for små, konsentrerer kraften på et lite område
For få utkasterstifter, så hver enkelt må presse hardere
Pinner plassert der delen ikke støttes, slik at den bøyer seg under dyttet
Utstøter for tidlig, før delen er avkjølt og fått styrke
For tynne-veggede PS-kopper er dette en skikkelig balansegang. Koppen er lett og tynn, materialet er sprøtt, og delen må frigjøres rent fra en dyp kjerne. Få utkastdesignet feil og hver enkelt kopp kommer ut med hvite ringer.
Ejector Design Solutions
Kjernefesten for stressbleking er å spre utstøtningskraften over et større område og støtte delen der den skyves. God PS-koppformdesign gjør dette på flere måter:
Bruk utkasterstifter med større-diameter for å spre kontaktområdet
Legg til flere utkasterstifter slik at hver enkelt skyver med mindre kraft
Plasser pinner under sterke, støttede områder som kanten eller den tykke basen, ikke på ustøttede vegger
Vurder en stripperplate eller hylseutkast for tynne-veggede kopper, som presser på hele kanten jevnt i stedet for å stikke på punkter
Bruk luft-assistanseutkast for å frigjøre delen med mindre mekanisk kraft
For dype, tynne deler som kopper er utstøting av stripperplate ofte det riktige svaret. I stedet for en håndfull pinner som stikker i basen, blir hele kanten skjøvet jevnt. Kraften per område synker dramatisk, og blekingen forsvinner.
Her er et scenario vi ser ofte. En kunde kommer til oss med en eksisterende PS-koppform som bleker ved hvert skudd. Den originale formen brukte seks små ejektorstifter på koppens base. Vi omarbeider utkastet til en stripper-hylse som presser på hele kanten, og blekingen er borte ved neste forsøk. Koppens design endret seg aldri. Bare måten den forlot formen endret seg.
Trekkvinkel og overflatefinish
To formfunksjoner gjør utstøtingen vanskeligere, og begge øker kraften som trengs for å frigjøre delen.
Den første er trekkvinkelen. Utkast er den svake avsmalningen på formveggene som lar delen gli ut. For lite trekk, og delen griper kjernen, så utkasterne må presse mye hardere. For PS, sjenerøs utkast er din venn. Litt ekstra trekkvinkel reduserer utstøtingskraften dramatisk, noe som direkte reduserer risikoen for bleking.
Den andre er overflatefinishretning. En formkjerne polert i den retningen delen trekkes ut slipper lettere. En kjerne polert på tvers av trekkretningen, eller venstre ru, tar tak i delen og bekjemper utstøting. For enPlast PS kopper sprøytestøpe, polering av kjernen i trekkretningen er et enkelt trinn som gjør en reell forskjell.
Optimaliseringstrinnene for ren utgivelse er:
Legg til så mye trekkvinkel som designet tillater, spesielt på dype vegger
Poler kjernen i utkastingsretningen
Sørg for at delen løsner fra hulrommet først og forblir på kjernen for kontrollert utstøting
Balanser utkastingskraften over delen
Formtemperatur og prosessløsninger
Selv om det meste av løsningen er i formdesign, hjelper prosessen også.
En del som kastes ut for varm er mykere og lettere merket, men en del som kastes ut for kald har krympet tett inn på kjernen og trenger mer kraft for å løsne. Det er et søtt sted. For PS-kopper, innstilling av riktig formtemperatur og gi delen nok avkjølingstid til å få styrke før utstøting reduserer bleking.
Den andre prosessspaken er utkastingshastighet. En plutselig, hard utstøting sjokkerer det sprø materialet. Et jevnere, kontrollert utkastingsslag er skånsommere for PS og mindre sannsynlighet for å bleke kontaktpunktene.
Hensyn til materialvalg
Noen ganger er det ærlige svaret at materialet kjemper mot deg. Standard polystyren for generell-formål (GPPS) er den mest sprø og mest utsatt for bleking.
Hvis applikasjonen din tillater det, finnes det alternativer:
Høy-påvirkende polystyren (HIPS) er langt tøffere og motstår bleking mye bedre, selv om det ikke er klart
For klare kopper hvor seighet betyr noe, er PET et alternativ som takler stress bedre enn PS
Impact-modifiserte PS-karakterer ligger mellom GPPS og HIPS
Vi vil alltid fortelle deg ærlig om blekingsproblemet ditt virkelig er et materiell problem i forkledning. Noen ganger er den billigste langsiktige-fiksen en liten materialendring i stedet for å jage defekten gjennom endeløse formjusteringer. Men i de fleste PS-koppetuier løser riktig utkastdesign det uten å bytte materiale i det hele tatt.
Hvordan vi eliminerer stressbleking
Vår tilnærming starter før formen kuttes. Under design-for-produksjonsgjennomgang ser vi på delens geometri og planlegger utkastingsstrategien i forkant: pinnestørrelse og antall, eller et strippesystem for tynne-veggede deler, pluss tilstrekkelig trekk og riktig poleringsretning.
For sprø materialer som PS, behandler vi utstøting som en primær designbeslutning, ikke en ettertanke. Det er forskjellen mellom en muggsopp som bleker ved første forsøk og en som går ren fra skudd en.
FAQ
Spørsmål: Hva forårsaker hvite merker på sprøytestøpte deler?
A: Den vanligste årsaken er stressbleking fra utstøting. Når ejektorstifter skyver en sprø del ut med for mye kraft konsentrert på et for lite område, skades materialstrukturen lokalt og blir hvit. Det er mest vanlig på sprø plast som polystyren og dukker opp der ejektorene kommer i kontakt med delen.
Spørsmål: Hvorfor er polystyren utsatt for stressbleking?
A: Polystyren er stivt og sprøtt, noe som gjør det attraktivt for klare, stive produkter som engangskopper. Men den samme sprøheten betyr at den ikke kan bøye seg under stress slik tøffere plast kan. I stedet for å bøye seg, trekker strukturen fra hverandre mikroskopisk og sprer lys, som ser hvitt ut. Dette er grunnen til at en injeksjonsstøpeform for PS-kopper av plast trenger nøye utkastingsdesign.
Spørsmål: Kan formdesign forhindre utkastermerker?
A: I de fleste tilfeller, ja. Å spre utstøtningskraft med større eller flere pinner, bruke stripper-plateutkast for tynne deler, legge til trekk og polering i trekkeretningen eliminerer samtidig bleking på de aller fleste PS-deler. Prosesstuning håndterer resten. Feilen kan nesten alltid løses gjennom design.
Spørsmål: Hvilken trekkvinkel forhindrer stressbleking?
A: Det er ikke noe enkelt tall fordi det avhenger av deldybde og tekstur, men mer trekk er alltid bedre for sprø materialer. Dype vegger drar spesielt godt av generøs trekk, fordi det reduserer kraften som trengs for å frigjøre delen kraftig. Diskuter utkastet med formprodusenten din tidlig, siden det er vanskelig å legge til etter at stålet er kuttet.
Spørsmål: Hvor kan jeg finne en produsent av PS-koppsprøytestøpe?
A: Se etter en leverandør som planlegger utkaststrategien under designgjennomgangen, ikke etter at den første prøven mislykkes. En fabrikk med erfaring med sprø materialer vil snakke med deg om stripperplater, trekkvinkler og pinnelayout før du siterer. Den opp-tenkningen er det som skiller en ren-kjørende koppformfabrikk i plast fra en som sender deg hvite deler.
Løs blekingsproblemet ditt før det når produksjon
Hvis du utvikler en injeksjonsstøpeform for PS-kopper av plast eller sliter med stressbleking på et eksisterende verktøy, send oss delen og et bilde av defekten. Vi vil fortelle deg ærlig om løsningen er i utkastdesignet, utkastet, prosessen eller materialet.
