Przyczyny i rozwiązania wad powierzchni wyrobów medycznych formowanych wtryskowo

Wady powierzchniowe produkty medyczne formowane wtryskowo może znacząco wpłynąć zarówno na jakość estetyczną, jak i integralność funkcjonalną produktu końcowego. Typowe wady obejmują pęknięcia, smugi srebra, rowki, zmarszczki, ślady pofalowania i kruchość. Te wady często wynikają z naprężeń wywołanych w produkcie, które mogą przekroczyć wytrzymałość materiału. Zrozumienie przyczyn tych wad jest niezbędne do produkcji wysokiej jakości wyrobów medycznych.

Typowe wady powierzchni i ich przyczyny

1. Rowki i nierówności:

– Te wady pojawiają się zazwyczaj na przedniej krawędzi przepływu cieczy. Wynikają z przerwy w czole przepływu, powodującej wzrost ciśnienia przed ponownym przepływem materiału do przodu. Problem ten jest często związany z niewystarczającym ciśnieniem wtrysku lub niską prędkością wtrysku.

2. Kruchość:

– Wada ta może wystąpić z powodu przepełnienia lub niedopełnienia podczas procesu wtrysku. Ponadto zanieczyszczenie, degradacja polimeru lub narażenie na działanie czynników powodujących pękanie naprężeniowe w środowisku może przyczynić się do kruchości.

3. Pękanie:

– Pękanie może objawiać się lokalnie lub w całej części. Często jest spowodowane przez szybkie prędkości wtrysku, co prowadzi do nadmiernej orientacji molekularnej, szczególnie w produktach cienkościennych.

4. Srebrne smugi:

– Są to drobne linie lub małe pęknięcia, które pojawiają się jako wybielenie w określonych obszarach, często wskazując na problemy z procesem lub zastosowanym polimerem.

Kluczowe problemy z przetwarzaniem

Nierównomierne zmarszczenia powierzchni mogą wynikać z kilku problemów przetwarzania:

– Problemy z ciśnieniem lub objętością: Niewystarczające ciśnienie napełniania lub słaba kontrola prędkości mogą powodować falowanie. Maksymalne ciśnienie podczas pierwszego etapu napełniania powinno być utrzymywane na poziomie 200-400 psi (14-28 kg/cm²) poniżej ciśnienia granicznego.
– Problemy z pozycją lub transferem: Nieprawidłowe przejścia między pierwszym a drugim etapem wtrysku mogą prowadzić do defektów. Na przykład zbytnie zmniejszenie ciśnienia docisku drugiego etapu może skutkować niedopełnieniem, szczególnie w przypadku produktów cienkościennych.

Aby złagodzić te problemy, kluczowe jest usprawnienie reakcji układu hydraulicznego podczas przejścia między etapami wtrysku, co pozwoli na odpowiednie zwiększenie ciśnienia i jego szybką regulację do wartości zadanej dla drugiego etapu.

Zagadnienia dotyczące materiałów i temperatury

– Temperatura topnienia: Niskie temperatury topnienia lub temperatury formy mogą przyczyniać się do wad. Użycie sond termicznych lub czujników podczerwieni może pomóc zweryfikować, czy temperatura topnienia jest zgodna z zaleceniami dostawcy materiału.
– Właściwości materiału: Defekty związane ze stresem, takie jak pęknięcia lub smugi srebra, często można powiązać z warunkami przetwarzania. Prędkość wtrysku powinna być starannie kontrolowana, aby zapobiec nadmiernej orientacji molekularnej.

Rozważania projektowe

Wady konstrukcyjne mogą zaostrzyć wady powierzchni. Na przykład niewłaściwa lokalizacja wlewu może prowadzić do pęknięć na liniach spoin. Wlewy powinny być strategicznie rozmieszczone, aby zminimalizować koncentracje naprężeń. Ponadto ostre narożniki w konstrukcji formy mogą tworzyć punkty naprężeń, co prowadzi do wad.

Problemy degradacji i skażenia

Degradacja może wystąpić, jeśli temperatury przetwarzania są zbyt wysokie lub jeśli hydroliza wpływa na łańcuchy polimerowe. Może to znacznie obniżyć właściwości materiału. Regularne sprawdzanie stanu sprzętu wtryskowego i monitorowanie czasu przebywania żywicy w cylindrze jest niezbędne, aby zapobiec degradacji.

Recykling i zanieczyszczenie materiałów może również prowadzić do pękania lub kruchości produktów medycznych. Ważne jest, aby ocenić jakość materiałów pochodzących z recyklingu i upewnić się, że odpowiadają one specyfikacjom materiałów pierwotnych.

Wniosek

Aby osiągnąć wysoką jakość produkty medyczne formowane wtryskowo, istotne jest zrozumienie różnych wad powierzchni i ich przyczyn. Poprzez skrupulatne monitorowanie warunków przetwarzania, właściwości materiałów i elementów konstrukcyjnych producenci mogą zminimalizować wady i zapewnić produkcję niezawodnych urządzeń medycznych. Regularne kontrole i regulacje oparte na tych spostrzeżeniach przyczynią się do ogólnego sukcesu procesu formowania wtryskowego.