”Hyvä Tietää Muovista” on MuoviPlast-lehdessä jo vuodesta 2012 lähtien ilmestynyt artikkeleiden sarja, joissa esitellään perustietoa tavallisimmista muoveista.
Teksti Ulf Bruder / Brucon Ab, käännös Erik Lähteenmäki / Polymerik Oy.
Tässä jaksossa jatketaan kestomuovista valmistettujen tuotteiden tavallisimpien ominaisuuksien määrittelyä. alkuperäisteoksessa tämä osa on niin pitkä että se jatkuu vielä seuraavassa osiossa.
6. Liitoksille asetettavat vaatimukset
Useat tuotteet koostuvat monesta osasta. Kun kehitetään uutta tuotetta muovista yritetään ensisijaisesti integroida niin monta toimintoa kuin mahdollista osien lukumäärän vähentämiseksi. Mikäli tämä ei onnistu täydellisesti tulee yhdeksi vaatimukseksi osien liittäminen toisiinsa järkevällä tavalla. Kun kyseessä ovat kestomuovit on valittavissa monta eri liitäntämenetelmää, joita esitellään lähemmin sarjan seuraavassa osassa.
7. Mekaaninen kuormitus
Mekaaniselle kuormalle altistuvilla tuotteilla on tärkeä tietää:
- kuorman suuruus ja suunta
- kuorman ajallinen kesto
- iskumaisella kuormalla: yksittäisiä vai toistuvia iskuja
- voiman taajuus
- tuleeko kappaleeseen pysyvä muodonmuutos, joka relaksoi voiman
8. Kemikaalien kesto
Ominaisuus vastustaa eri kemikaalien vaikutuksia vaihtelee suuresti eri muoviraaka-aineiden välillä ja saattaa olla avainvaatimus valittaessa uudelle tuotteelle raaka-ainetta. Monelle raaka-aineelle löytyy taulukoita kemikaalien kestosta Internetistä. Hakusanoilla ”plastic chemical resistance” tulee Googlessa monta hyvää osumaa. Myös Campus raaka-ainetietokannassa on monella raaka-aineella tiedot kemikaalien kestosta. Taulukoita luettaessa on otettava huomioon kemikaalin lämpötila, kun se on kosketuksissa muoviraaka-aineen kanssa.
9. Sähköiset ominaisuudet
Suurin osa muoveista ovat hyviä eristeitä ja on olemassa lukuisia eri testimenetelmiä muovien sähköisten ominaisuuksien mittaamiseen. Tavallisimmin mitataan raaka-aineen eristysominaisuus läpilyöntijännitteenä tai pinnalla kulkevia ryömimisvirtoja. Tietoa testaamisesta löytyy mm. osoitteessa www.ulttc.com
Seuraavia testausmenetelmiä näkee raaka-ainetoimittajien datalehdissä:
- Eristävyys (engl. dielectric strength)
- Ominaisvastus (engl. volume resistivity)
- Pintavastus (surface resistivity)
- Pintavirran kesto (engl. CTI = comparative tracking index)
10. Ympäristövaikutukset
Kun ympäristövaikutukset mainitaan tuotteelle asetuissa vaatimuksissa tarkoitetaan ”ympäristövaatimuksilla” yleensä ympäristön vaikutuksia muoviraaka-aineelle eikä päinvastoin, vaikka sekin on nykypäivänä hyvinkin tärkeää. Kaikki muovit ovat enemmän tai vähemmän herkkiä käyttöympäristön vaikutukselle. Ajan myötä ne hajoavat ympäristön eri vaikutuksista kuten:
- Auringon ultraviolettisäteily tai muu säteily (esim. mikroaaltouunissa tai sterilisointi radioaktiivisella säteilytyksellä)
- Ilman happi
- Vesi tai vesihöyry
- Lämpötilavaihtelut
- Mikro-organismit (esim. sienet ja bakteerit)
- Kemialliset yhdisteet ja epäpuhtaudet
11. Väri
Yksi muovin käyttämisen suurista eduista on että sen saa oikean väriseksi heti tuotteen valmistuksen yhteydessä. Täytyy toki muistaa että tietyillä raaka-aineilla on tumma ominaisväri, joten niitä ei voi värjätä kirkkailla vaaleilla väreillä. Mikäli halutaan läpinäkyviä värejä (esim. savunharmaa tuote) täytyy valita amorfinen muovi. Aikaisemmin oli helpompaa saada valmiiksi värjättyä raaka-ainetta suoraan raaka-ainetoimittajalta suhteellisen pienissä erissä. Nykyään suuret valmistajat vaativat jopa sadan tonnin vuosimäärän, jotta he valmistavat erikoisvärjätyn tuotteen. Siksi on tavallista että ruiskuvalaja värjää raaka-aineen itse värikonsentraatilla, joka useimmiten on masterbatsin muodossa.
Värjättäessa muoviraaka-ainetta masterbatsilla täytyy huomioida että sekä väripigmentti että nk. kantoaine (voi olla esim. polyeteeniä) voivat vaikuttaa raaka-aineen mekaanisiin ominaisuuksiin tai työstöominaisuuksiin. Väripigmentti vaikuttaa myös raaka-aineen muottikutistumaan. Värjättäessä polyamidia, saattaa värisävy vaihtua kun raaka-aine on imenyt kosteutta ympäristöstä. Kaikessa värjäksessä ja värin mittauksessa on tärkeää että valitaan oikea valonlähde (esim. ulkovalo, loisteputki, tai hehkulamppu) kun väriresepti valmistetaan. Myös kappaleen pinnan laadun vaikutus siihen miten silmä näkee valon on huomioitava.
Mikäli valmistettavan muovikappaleen värin on sovittava yhteen maalattujen metallikomponenttien kanssa ja niillä on oltava sama väri, on värimalli tehtävä muovista ja valmistettava maali sen mukaan, koska on huomattavasti helpompaa sekoittaa maaleja kuin tehdä muovista maalin väristä.