حل مشكلات ثبات اللون للأجزاء الخارجية المصنوعة من مادة TPU أثناء اختبار النموذج الأولي
كيف ساعدنا استوديو تصميم ألماني في التغلب على تحديات ثبات اللون في منتجات السلامة الخارجية المصنوعة من مادة TPU من خلال حلول المواد المبتكرة وبروتوكولات الاختبار الصارمة.
نظرة عامة على المشروع
اتصل بنا أحد مصممي المنتجات من استوديو تصميم ألماني محترف للمساعدة في إنتاج منتج أمان خارجي لعميلهم في السوق الأوروبية. وقد تطلب هذا المشروع حلاً مخصصًا للقولبة بالحقن يضمن المرونة والعزل المائي ومقاومة الصدمات، مع الحفاظ على وضوح الرؤية من خلال الألوان النابضة بالحياة.
كان المصمم قد أكمل بالفعل النمذجة ثلاثية الأبعاد وتصميم المظهر. وبعد استلام رسومات التصميم، قام فريقنا الهندسي على الفور بإجراء تحليل للجدوى الهيكلية والعملية. من الناحية الهيكلية، كان المنتج مناسبًا تمامًا لإنتاج القولبة بالحقن.
تفاصيل المشروع
التحدي
تحدي الألوان
لتلبية المتطلبات الوظيفية ومتطلبات الاستخدام، قرر المصمم - بعد التشاور معنا - استخدام مادة المطاط اللين TPU/TPE وطلب لونًا برتقاليًا فلوريًا لتعزيز الرؤية في الهواء الطلق.
تنبيه هندسي: استناداً إلى خبرتنا الواسعة، فإن اللون البرتقالي الفلوري في مواد TPU/TPE معرضة بشكل كبير للتدهور والتغير في اللون بسبب الأشعة فوق البنفسجية، مما يجعلها غير مناسبة للاستخدام الخارجي على المدى الطويل.
عملية الحل لدينا
التحقق من الفرضية (الإنتاج التجريبي والاختبار الخارجي):
وللتحقق من هذا الخطر، قررنا إجراء تجربة عملية. باستخدام أحد القوالب المطاطية اللينة TPU الموجودة لدينا، أنتجنا مجموعة صغيرة من عينات من البولي يوريثان البولي يوريثان البرتقالي الفلوري وأجرينا اختبار التعرض الخارجي.
نتائج الاختبار
أثناء الاختبار، أكدت النتائج توقعات مهندسينا - تغير اللون بشكل ملحوظ خلال فترة زمنية قصيرة، حيث أظهر اللون بهتاناً وتغيراً طفيفاً في الظل.
الحلول وخطوات التنفيذ:
① وقفة الأدوات الرسمية - حل المشكلة أولاً
نصحنا العميل بتأجيل التطوير والإنتاج الرسمي للقالب أثناء إجراء تحليل مفصل لنظام الصبغة وعملية التشتت. وتعكس هذه الخطوة ممارستنا القياسية كصانع قوالب مخصصة تقدر استقرار العملية قبل التوسع.
② الحل التقني: تحليل ماسترباتش TPU
المزايا:
- أصباغ مشتتة مسبقًا تمنع التكتل
- انتظام التشتت المحسّن
- مقاومة محسنة للعوامل الجوية
القيود:
- ارتفاع متطلبات موك العالية
- باهظة الثمن للدفعات الصغيرة
- غير اقتصادية للطلبات الأولية
③ اتجاه التحسين: تعديل نظام الألوان
بعد التقييم الهندسي، كان تعديل نظام الألوان أكثر عملية واقتصادية من استخدام الماسترباتش للعملاء المهتمين بالتكلفة الذين لا يزالون بحاجة إلى مقاومة الطقس.
الحل النهائي
نظرًا لأن اللون البرتقالي الفلوري ينتمي إلى نظام لوني ساطع ولكنه غير مستقر يتحلل بسهولة تحت التعرض للأشعة فوق البنفسجية، اقترحنا التحول إلى لون برتقالي-أحمر فاتح كحل وسط - فقد حافظت على رؤية جيدة مع توفير مقاومة أفضل للطقس.
التحقق والنتائج:
اختبار النجاح
استخدمنا قالبنا الداخلي من المطاط اللين TPU لجولة ثانية من الإنتاج التجريبي والاختبار الخارجي. خضعت العينات المحسّنة إلى 14 يوماً من التعرّض المستمر في الهواء الطلق.
توصيل سريع:
بعد التأكد من جدوى الحل الجديد، شرعنا على الفور في تصنيع الأدوات والإنتاج، وسرعان ما استكملنا عينات الدفعة الصغيرة باللون الجديد. وقد تم تسليم العينات في الموعد المحدد، مما سمح للعميل بعرض المنتج بنجاح في معرضه التجاري الأوروبي - حيث تم تسليمه ردود فعل إيجابية للغاية.
تحليل الأسباب الجذرية
① أنظمة تلوين مختلفة:
يتصرف المطاط اللين TPU بشكل مختلف تمامًا عن البلاستيك الصلب مثل ABS أو الكمبيوتر الشخصي. يتطلب المطاط اللين TPU استخدام أصباغ عضوية خاصة للتلوين، في حين أن البلاستيك الصلب غالبًا ما يستخدم أصباغًا أكثر ثباتًا وأقل عرضة للبهتان.
② من الصعب تفريق الأصباغ الفلورية
ولتحقيق التأثير البرتقالي الفلوري الساطع الأصلي، يلزم تحميل صبغة أعلى بكثير (10-20 ضعفًا من الألوان العادية). ومن الصعب للغاية تفريق هذه التركيزات العالية بالتساوي في مادة TPU.
③ عدم توافق الأصباغ وبولي بروبيلين تيرفثالات (TPU)
حتى إذا تم استخدام أصباغ الفلورسنت المصممة للبلاستيك الصلب، فإن توافقها مع مادة TPU ضعيف. في الاستخدام الخارجي، يحدث تغير ملحوظ في اللون بعد 10-15 يوماً فقط من التعرض.
AR 
EN 
ES 
FR 
DE 
PT 
RU 
JA 
KO 
IT 
NL 
TR 
PL 