Polyuretanskivoroch stavar används ofta i industriella tillämpningar på grund av deras höga slitstyrka, elasticitet, slaghållfasthet och mekaniska hållfasthet. Men ibland kan luftbubblor eller små hålrum hittas inuti gjutna polyuretanprodukter. Att förstå varför dessa bubblor uppstår och hur de kan reduceras är viktigt för att förbättra produktkvaliteten, särskilt när polyuretanskivor och stänger används för krävande mekaniska applikationer.
Den främsta anledningen är relaterad till gjutprocessen som används för att tillverka många polyuretanprodukter. Till skillnad från termoplastisk polyuretan, som vanligtvis bearbetas genom uppvärmning och formning, tillverkas gjutna polyuretanelastomerer genom att blanda flytande komponenter och sedan hälla materialet i en form. Under blandning, gjutning och formning kan en viss mängd luft fastna i det flytande materialet. Kemiska reaktioner under härdning kan också påverka bildandet och rörelsen av små bubblor.
Flera faktorer kan bidra till luftinneslutning. Blandningshastighet, materialtemperatur, viskositet, formdesign och råvarornas kondition kan alla påverka det slutliga resultatet. Om materialet är mycket trögflytande kan instängd luft ha svårt att fly innan polyuretanen börjar härda. Fukt kan också vara en viktig faktor vid polyuretanbearbetning eftersom isocyanater kan reagera med vatten och generera koldioxidgas. Av denna anledning är det viktigt att kontrollera fukt i råvaror, formar, utrustning och produktionsmiljö.
För polyuretanskivor och stavar är det särskilt viktigt att kontrollera inre bubblor eftersom dessa produkter ofta bearbetas till färdiga komponenter. Stora eller koncentrerade hålrum kan påverka mekanisk styrka, dimensionsstabilitet och utseendet på den bearbetade ytan. I applikationer som involverar kontinuerlig belastning, slag eller slitage kan interna defekter också påverka livslängden för den slutliga komponenten.
För att minska luftinneslutningen kan tillverkare förbättra gjutningsprocessen genom bättre kontroll av blandnings-, gjutnings- och härdningsförhållandena. Ett tillvägagångssätt är att använda centrifugalgjututrustning för lämpliga polyuretanplåttillämpningar. Under centrifugalgjutning roterar formen med hög hastighet efter att polyuretanmaterialet har införts. Centrifugalkraften hjälper till att flytta det flytande materialet mot formväggen och kan uppmuntra en betydande del av den instängda luften att fly från materialet.
Denna metod kan vara särskilt användbar vid framställning av polyuretanskivor med relativt jämn tjocklek och höga krav på ytkvalitet. Centrifugalgjutning är dock inte lämplig för varje produktgeometri, så produktionsmetoden måste väljas efter storleken, formen och formuleringen av polyuretankomponenten.
Ytterligare värmebehandling kan också användas när så är lämpligt. En kontrollerad korttidsuppvärmnings- eller efterhärdningsprocess kan hjälpa till att ta bort eller minska några kvarvarande små bubblor och förbättra materialets övergripande tillstånd. Temperaturen och behandlingstiden måste kontrolleras noggrant eftersom överhettning kan påverka polyuretanens mekaniska egenskaper eller dimensionsstabilitet.
I praktiken kan det vara svårt att helt eliminera varje mikroskopiskt tomrum från en gjuten polyuretanprodukt, och den acceptabla nivån beror på den avsedda användningen. För kritiska komponenter bör därför produktionsparametrar och inspektionsstandarder definieras i enlighet med de faktiska driftkraven.