Rozwiązywanie problemów ze stabilnością kolorów części TPU Outdoor podczas testowania prototypów
W jaki sposób pomogliśmy niemieckiemu studiu projektowemu przezwyciężyć wyzwania związane ze stabilnością kolorów w zewnętrznych produktach ochronnych z TPU dzięki innowacyjnym rozwiązaniom materiałowym i rygorystycznym protokołom testowym.
Przegląd projektu
Projektant produktu z profesjonalnego niemieckiego studia projektowego zwrócił się do nas z prośbą o pomoc w produkcji produktu bezpieczeństwa na zewnątrz dla swojego klienta na rynku europejskim. Projekt ten wymagał niestandardowego rozwiązania do formowania wtryskowego, które zapewniałoby elastyczność, wodoodporność i odporność na uderzenia, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej widoczności dzięki żywym kolorom.
Projektant zakończył już modelowanie 3D i projektowanie wyglądu. Po otrzymaniu rysunków projektowych nasz zespół inżynierów natychmiast przeprowadził analizę wykonalności konstrukcji i procesu. Pod względem strukturalnym produkt w pełni nadawał się do produkcji metodą formowania wtryskowego.
Szczegóły projektu
Wyzwanie
Wyzwanie kolorystyczne
Aby spełnić wymagania funkcjonalne i użytkowe, projektant zdecydował się - po konsultacji z nami - na użycie miękkiego gumowego materiału TPU/TPE i poprosił o fluorescencyjny pomarańczowy kolor, aby zwiększyć widoczność na zewnątrz.
Ostrzeżenie techniczne: W oparciu o nasze bogate doświadczenie, fluorescencyjny pomarańczowy w materiałach TPU/TPE jest bardzo podatny na degradację UV i odbarwienia, przez co nie nadaje się do długotrwałego użytku na zewnątrz.
Nasz proces tworzenia rozwiązań
Weryfikacja hipotezy (produkcja próbna i testy zewnętrzne):
Aby zweryfikować to ryzyko, postanowiliśmy przeprowadzić praktyczną próbę. Korzystając z jednej z naszych istniejących form z miękkiej gumy TPU, wyprodukowaliśmy niewielką partię fluorescencyjnych pomarańczowych próbek TPU i przeprowadziliśmy testy ekspozycji na zewnątrz.
Wyniki testów
Podczas testów wyniki potwierdziły przewidywania naszych inżynierów - kolor zmienił się zauważalnie w krótkim czasie, wykazując blaknięcie i niewielkie zmiany odcienia.
Rozwiązania i kroki wdrożeniowe:
① Wstrzymaj formalne tworzenie narzędzi - najpierw rozwiąż problem
Doradziliśmy klientowi, aby odłożył formalne opracowanie formy i produkcję na czas przeprowadzenia szczegółowej analizy systemu pigmentów i procesu dyspersji. Krok ten odzwierciedla naszą standardową praktykę jako producenta niestandardowych form, który ceni stabilność procesu przed zwiększeniem skali.
Rozwiązanie techniczne: Analiza przedmieszki TPU
Zalety:
- Wstępnie zdyspergowane pigmenty zapobiegają zlepianiu się
- Poprawiona jednorodność dyspersji
- Zwiększona odporność na warunki atmosferyczne
Ograniczenia:
- Wysokie wymagania dotyczące MOQ
- Drogie dla małych partii
- Nieopłacalne w przypadku pierwszych zamówień
③ Kierunek optymalizacji: Regulacja systemu kolorów
Po dokonaniu oceny inżynieryjnej, dostosowanie systemu kolorów było bardziej praktyczne i ekonomiczne niż użycie koncentratu dla klientów dbających o koszty, którzy nadal potrzebowali odporności na warunki atmosferyczne.
Ostateczne rozwiązanie
Ponieważ fluorescencyjny pomarańczowy należy do jasnego, ale niestabilnego systemu kolorów, który łatwo ulega degradacji pod wpływem promieniowania UV, zasugerowaliśmy zmianę na Kolor jasnopomarańczowo-czerwony jako kompromis - utrzymywał dobrą widoczność, oferując jednocześnie znacznie lepszą odporność na warunki atmosferyczne.
Weryfikacja i wyniki:
Sukces testów
Wykorzystaliśmy naszą własną formę z miękkiej gumy TPU do drugiej rundy produkcji próbnej i testów zewnętrznych. Ulepszone próbki zostały poddane 14-dniowej ciągłej ekspozycji na zewnątrz.
Szybka dostawa:
Po potwierdzeniu wykonalności nowego rozwiązania, natychmiast przystąpiliśmy do oprzyrządowania i produkcji, szybko wykonując małe partie próbek w nowym kolorze. Próbki zostały dostarczone zgodnie z harmonogramem, dzięki czemu klient mógł z powodzeniem zaprezentować produkt na swoich europejskich targach - gdzie otrzymał bardzo pozytywne opinie.
Analiza przyczyn źródłowych
① Różne systemy kolorowania:
Miękka guma TPU zachowuje się zupełnie inaczej niż twarde tworzywa sztuczne, takie jak ABS czy PC. TPU wymaga użycia specjalnych pigmentów organicznych do barwienia, podczas gdy twarde tworzywa sztuczne często wykorzystują barwniki, które są bardziej stabilne i mniej podatne na blaknięcie.
② Pigmenty fluorescencyjne są trudne do rozproszenia
Aby uzyskać oryginalny, jasny, fluorescencyjny efekt pomarańczowy, wymagane jest znacznie wyższe obciążenie pigmentem (10-20 razy większe niż w przypadku zwykłych kolorów). Tak wysokie stężenia są niezwykle trudne do równomiernego rozproszenia w TPU.
③ Niezgodność pigmentów i TPU
Nawet jeśli stosowane są pigmenty fluorescencyjne przeznaczone do twardych tworzyw sztucznych, ich kompatybilność z TPU jest słaba. W zastosowaniach zewnętrznych zauważalne przebarwienia pojawiają się już po 10-15 dniach ekspozycji.
PL 
EN 
ES 
FR 
DE 
PT 
AR 
RU 
JA 
KO 
IT 
NL 
TR 