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Farbprobleme in spritzgegossenen Silikonteilen
Farbprobleme in spritzgegossenen Silikonteilen
Farbunterschiede rund um den Anspritzpunkt sind ein bekanntes Phaenomen beim Spritzgiessen von Silikon (LSR und LIM). Auf dieser Seite erfahren Sie die Ursache, warum es vor allem bei Mischfarben auftritt und welche Massnahmen Sie ergreifen koennen, um eine gleichmaessige Farbe zu erreichen.
Das Problem
Das Phaenomen der Farbunterschiede rund um den Anspritzpunkt wird meist durch Dichteunterschiede der verwendeten Pigmente verursacht und kann durch einen begrenzten Dispersionsgrad, also die Pigmentpartikelgroesse, verstaerkt werden. Silikon in Bewegung kann Pigmente mit unterschiedlichen Dichten und Groessen oder Formen auf unterschiedliche Weise in der Stroemung mitnehmen.
Ursachen
Vor allem in und rund um den Anspritzpunkt aendert sich die Stroemung des Silikons bei jeder Injektion, manchmal bewegt sich das Material sogar hin und her. Vieles haengt vom Einspritzsystem ab, aber im Allgemeinen ist die Materialstroemung zu Beginn einer Injektion hoch und verlangsamt sich zum Ende hin. Wenn das Tor geschlossen wird, kann das Material durch den Gegendruck des Materials in der Form sogar ein wenig zurueckstroemen. Dadurch ist die Stroemung rund um den Anspritzpunkt relativ turbulent und multidirektional.
Wenn Pigmente auf unterschiedliche Weise und in unterschiedliche Richtungen mit der Stroemung mitbewegt werden, kann eine Art Farbtrennung auftreten, sichtbar als Konzentrationsunterschiede dieser Pigmente in den Teilen. Konzentrationsunterschiede von Pigmenten sind leider sehr sichtbar, und das ist es, was in diesem Fall beobachtet wird.
Dies geschieht vor allem bei gemischten Farbkombinationen und selten bei einem einzelnen Farbstoff, der nur ein Pigment enthaelt. Das bedeutet nicht, dass es bei einem einzelnen Farbstoff keine Pigmentkonzentrationsunterschiede gibt, aber weil nur ein Pigment verwendet wird, ist es kaum sichtbar.
Ein gruenes Pigment kombiniert mit Weiss bleibt oft visuell akzeptabel, weil die Dichte beider Pigmente nahe beieinander liegt. Sie bewegen sich auf dieselbe Weise mit der Stroemung, wodurch kein sichtbarer Defekt entsteht. Dies ist zum Beispiel bei Kobaltgruen kombiniert mit Titandioxid (Weiss) der Fall.
Loesungen
Die Frage ist, wie Sie Farbhomogenitaet ueber das endgueltige Teil erhalten oder erreichen. Es gibt keine eindeutige Loesung, und oft ist etwas Trial and Error noetig, um zu bestimmen, welche Massnahme am besten wirkt. Nicht alle Loesungen werden von jedem Anwender als machbar oder wuenschenswert angesehen. Nachfolgend die bisher gefundenen Massnahmen.
Ruehren Sie den Farbstoff gruendlich
Die meisten Eimer mit Farbstoff haben ein Etikett mit dem Hinweis vor Gebrauch gut ruehren. Dies etwas laenger als ueblich zu tun, kann Farbtrennungseffekte verringern.
Lassen Sie den Farbstoff kontinuierlich zirkulieren
Das kontinuierliche Zirkulieren des Farbstoffs im Reservoir der Dosiereinheit an der Spritzgiessmaschine kann ebenfalls helfen.
Verwenden Sie einen laengeren statischen Mischer
Ein laengerer statischer Mischer oben auf der Spritzgiessmaschine verbessert die Mischung, indem die Mischintensitaet zunimmt und damit die anfaengliche Homogenitaet verbessert wird. Achtung: Dies kann eine leichte Kapazitaetsverringerung durch den hoeheren Druckabfall ueber den laengeren Mischer ergeben.
Verlaengern Sie die Zykluszeit
Eine laengere Zykluszeit sorgt fuer eine laengere Mischzeit. Dies senkt die Ausbringung etwas, kompensiert aber meist hohe Ausschussquoten.
Passen Sie das Formdesign an
Bei groesseren LSR- oder LIM-Teilen koennen Formdesigns doppelte oder sogar dreifache Anspritzpunkte pro Kavitaet enthalten statt eines. Dies verringert die Materialstroemung und die im Werkzeug zurueckzulegende Strecke. Angesichts der Ursache ist dieser Ansatz vor allem fuer groessere Teile geeignet.
Verbessern Sie den Dispersionsgrad der Farbstoffe
Der Dispersionsgrad ist entscheidend. Je kleiner die Pigmentpartikel in der Farbstoffdispersion, desto uniformer die endgueltige Farbe. Das Maximieren des Dispersionsgrades kostet zusaetzliche Zeit, Arbeit und Energie und kann die Ausbringung senken, wodurch es zu einer Abwaegung zwischen Effizienz und Qualitaet wird. Wirkt keine der Massnahmen ausreichend, besprechen Sie mit Ihrem Farbstoffhersteller die Moeglichkeiten, den Dispersionsgrad der LSR-Farbstoffe zu erhoehen.
Mischen Sie Pigmente unter Vakuum
Mischen Sie Pigmente unter Vakuum. Groessere Luftblasen verlassen das Material recht schnell, aber mikroskopische Luftblasen koennen zurueckbleiben und exponentiell wachsen, wenn sie heiss in die Form injiziert werden. Dies kann zu grossen Luftblasen und damit zu Giessdefekten fuehren.
Diese Informationen beruhen auf langjaehriger Erfahrung und umfassen moeglicherweise nicht alle Ursachen und Loesungen. Wir koennen keine Garantie auf ein Ergebnis geben und uebernehmen keine Haftung. Es bleibt dem Kunden ueberlassen, zu testen, was am besten wirkt.