Oplossen van kleurstabiliteitsproblemen voor TPU onderdelen voor buiten tijdens prototype testen
Hoe we een Duitse ontwerpstudio hielpen kleurstabiliteitsproblemen in TPU veiligheidsproducten voor buiten te overwinnen door middel van innovatieve materiaaloplossingen en strenge testprotocollen.
Projectoverzicht
Een productontwerper van een professionele Duitse ontwerpstudio benaderde ons om te helpen bij de productie van een outdoor veiligheidsproduct voor hun klant op de Europese markt. Voor dit project was een aangepaste spuitgietoplossing nodig die flexibiliteit, waterdichtheid en slagvastheid garandeerde, terwijl de zichtbaarheid hoog bleef door de levendige kleuren.
De ontwerper had de 3D-modellering en het ontwerp van het uiterlijk al voltooid. Na ontvangst van de ontwerptekeningen voerde ons engineeringteam onmiddellijk een structurele en procesmatige haalbaarheidsanalyse uit. Structureel was het product volledig geschikt voor spuitgietproductie.
Projectgegevens
De uitdaging
Kleur Challenge
Om te voldoen aan de functionele en gebruiksvereisten besloot de ontwerper na overleg met ons om zacht rubber TPU/TPE-materiaal te gebruiken en vroeg hij om een fluorescerende oranje kleur om de zichtbaarheid buitenshuis te verbeteren.
Technische waarschuwing: Op basis van onze uitgebreide ervaring is fluorescerend oranje in TPU/TPE-materialen zeer gevoelig voor UV-degradatie en verkleuring, waardoor het ongeschikt is voor langdurig gebruik buitenshuis.
Ons oplossingsproces
Hypotheseverificatie (proefproductie en testen buiten):
Om dit risico te verifiëren, besloten we een praktijktest uit te voeren. Met behulp van een van onze bestaande mallen voor zacht TPU-rubber produceerden we een kleine partij fluorescerende oranje TPU-monsters en voerden we testen uit op blootstelling buitenshuis.
Testresultaten
Tijdens het testen bevestigden de resultaten de voorspelling van onze ingenieurs - de kleur veranderde merkbaar binnen korte tijd en vertoonde vervaging en lichte kleurvariatie.
Oplossingen en implementatiestappen:
① Formele tooling pauzeren - eerst het probleem oplossen
We adviseerden de klant om de formele ontwikkeling en productie van de matrijs uit te stellen terwijl we een gedetailleerde analyse uitvoerden van het pigmentsysteem en het dispersieproces. Deze stap weerspiegelt onze standaardpraktijk als matrijzenmaker op maat die waarde hecht aan processtabiliteit voordat er wordt opgeschaald.
Technische oplossing: TPU Masterbatch Analyse
Voordelen:
- Vooraf verspreide pigmenten voorkomen klonteren
- Verbeterde uniformiteit in dispersie
- Verbeterde weerbestendigheid
Beperkingen:
- Hoge MOQ-eisen
- Duur voor kleine batches
- Niet voordelig voor eerste bestellingen
Optimalisatierichting: Kleursysteem aanpassen
Na een technische evaluatie was het aanpassen van het kleursysteem praktischer en economischer dan het gebruik van masterbatch voor kostenbewuste klanten die toch weerbestendigheid nodig hadden.
Definitieve oplossing
Omdat fluorescerend oranje behoort tot een helder maar onstabiel kleursysteem dat gemakkelijk degradeert onder UV-blootstelling, stelden we voor om over te schakelen op een licht oranjerode kleur als compromis - het behield goed zicht terwijl het veel beter bestand was tegen weersinvloeden.
Verificatie en resultaten:
Succes testen
We gebruikten onze eigen TPU zacht rubberen mal voor een tweede ronde van proefproductie en testen buiten. De verbeterde monsters ondergingen 14 dagen continue blootstelling aan de buitenlucht.
Snelle levering:
Nadat we de haalbaarheid van de nieuwe oplossing hadden bevestigd, gingen we meteen aan de slag met het maken van de gereedschappen en de productie, waarbij we snel de monsters in kleine series in de nieuwe kleur voltooiden. De monsters werden op tijd geleverd, waardoor de klant het product met succes kon tentoonstellen op zijn Europese beurs - waar het werd ontvangen zeer positieve feedback.
Analyse van de Onderliggende Oorzaak
Verschillende kleursystemen:
TPU zacht rubber gedraagt zich heel anders dan harde kunststoffen zoals ABS of PC. TPU vereist het gebruik van speciale organische pigmenten voor het kleuren, terwijl harde kunststoffen vaak kleurstoffen gebruiken die stabieler zijn en minder snel vervagen.
Fluorescerende pigmenten zijn moeilijk te dispergeren
Om het originele heldere fluorescerende oranje effect te bereiken, is een aanzienlijk hogere pigmentbelasting nodig (10-20× die van gewone kleuren). Zulke hoge concentraties zijn extreem moeilijk gelijkmatig te dispergeren in TPU.
Incompatibiliteit van pigmenten en TPU
Zelfs als er fluorescerende pigmenten voor harde kunststoffen worden gebruikt, is hun compatibiliteit met TPU slecht. Bij gebruik buitenshuis treedt al na 10-15 dagen blootstelling een merkbare verkleuring op.
NL 
EN 
ES 
FR 
DE 
PT 
AR 
RU 
JA 
KO 
IT 
TR 
PL 