Väčšina problémov pri zmene suroviny nevzniká preto, že niekto zvolil nesprávnu polymérnu rodinu. Zvyčajne sa objavia neskôr, keď je jedna konkrétna surovina nahradená inou, ktorá v popise vyzerá „veľmi podobne“, ale nemusí byť nevyhnutne podobná v spracovaní.
PP môže byť homopolymér, blokový kopolymér, náhodný kopolymér, typ s vysokou tečivosťou, plnený mastencom, vystužený sklenenými vláknami alebo modifikovaný na rázovú húževnatosť. PE môže znamenať HDPE pre potrubia, LDPE alebo LLDPE pre fólie, typ s vysokou odolnosťou voči praskaniu pod napätím alebo zmes s recyklovaným obsahom. To isté platí pre ABS, PA6, PA66, PC, PMMA, POM, PET, PBT, PVC, PS, HIPS, PPS a PEEK. V rámci každej rodiny existujú materiály, ktoré nie sú automaticky zameniteľné vo výrobe.
Zameniteľnosť končí pri spracovateľskom okne
Dve suroviny môžu mať podobné aplikačné pole a podobné hodnoty v technickom liste. Jedna však môže poskytovať širšie spracovateľské okno, zatiaľ čo druhá vyžaduje oveľa viac nastavení.
Rozdiel sa môže prejaviť ako mierne vyššie zmršťovanie, dlhšie chladenie, citlivejší povrch, užší teplotný rozsah alebo častejšia korekcia rozmerov. Pri sériovej výrobe sa tieto „malé“ rozdiely rýchlo premietnu do nákladov.
MFR alebo MVR je užitočný, ale nepopisuje celé správanie taveniny pri reálnych šmykových podmienkach. Neprezradí všetko o tepelnej stabilite, pevnosti taveniny, zmršťovaní, chovaní pri chladení, kvalite povrchu ani o dlhodobej výkonnosti výrobku.
Vstrekovanie: Geometria mení všetko
Pri vstrekovaní sa vhodnosť suroviny prejaví veľmi rýchlo na geometrii dielu a forme.
Tenkostenný diel s dlhou prietokovou dráhou vyžaduje iný materiálový prístup ako kryt s vysokými požiadavkami na povrch. Prvok so západkou je iný ako komponent vystužený sklenenými vláknami. Rozmerovo stabilný diel po montáži je opäť iný prípad.
ABS môže poskytnúť veľmi dobrý povrch, ale napätie a chladenie je stále potrebné kontrolovať. PA6 alebo PA66 so sklenenými vláknami môže zvýšiť tuhosť a tepelnú odolnosť, ale zároveň zvyšuje význam smeru zmršťovania a deformácií. PC ponúka rázovú húževnatosť a transparentnosť, ale vyžaduje disciplínu pri sušení, kontrole teploty a riadení napätí. POM je silný v presných a klzných aplikáciách, ale proces musí byť stabilný.
Skutočná otázka znie:
dá sa táto surovina spracovať v tejto forme, s touto geometriou a týmito požiadavkami na kvalitu bez neustáleho nastavovania parametrov?
Vytláčanie: Stabilita v čase
Pri vytláčaní musí surovina zostať stabilná počas dlhšej výrobnej série.
Pri potrubiach, profiloch, doskách a fóliách sú kľúčové body stabilita tlaku, správanie taveniny v dýze, reakcia na chladenie, kalibrácia, odťah, kvalita povrchu a rozmery. Materiál, ktorý vyzerá prijateľne počas krátkej skúšky, môže po niekoľkých hodinách výroby vyžadovať oveľa viac pozornosti.
HDPE pre potrubia sa neposudzuje rovnako ako PE pre fólie. PVC pre profily závisí od celej receptúry: stabilizácia, mazanie, plnivá a spracovateľské okno. PET a PBT vyžadujú správnu kontrolu vlhkosti. PS a HIPS môžu byť atraktívne z hľadiska ceny a jednoduchosti spracovania, ale majú limity v rázovej odolnosti, teplote a prevádzkovej výkonnosti. PPS a PEEK sa používajú tam, kde už štandardné technické plasty nestačia, ale potom je ešte dôležitejšia teplota nástroja, stabilita procesu a kontrola kvality.
Pri vytláčaní sa rozdiel často prejaví ako kolísanie rozmerov, zmena lesku, viac odpadu pri rozbehu, ťažšia kalibrácia alebo menšia rezerva pri zvyšovaní výkonu.
Cena za kilogram je len prvý výpočet
Lacnejší kilogram neznamená vždy lacnejšiu výrobu.
Ak lacnejšia surovina vyžaduje pomalšiu výrobu, dlhšie chladenie, viac korekcií, viac zmetkov, vyššiu bezpečnostnú rezervu alebo intenzívnejšiu kontrolu kvality, náklady sa presúvajú do výroby.
Drahšia surovina môže znížiť celkové náklady, ak umožní kratší cyklus, vyšší výkon, stabilnejšie rozmery, lepšiu kvalitu povrchu a menej reklamácií.
Pri zmene materiálu sa oplatí skontrolovať, čo sa deje po implementácii: čas rozbehu, odpad pri nastavovaní, výkon, rozmerová stabilita, opakovateľnosť povrchu, korekcie procesu a vlastnosti výrobku v čase.
Regranulát a recyklát si vyžadujú iné hodnotenie
Pri regranuláte a recykláte nestačí zladiť polymérnu rodinu. Dôležitá je história materiálu, úroveň degradácie, vlhkosť, filtrácia, kontaminácia, stabilizácia, zápach, farba, mechanické vlastnosti a konzistentnosť medzi dávkami.
Kľúčové otázky sú praktické:
aké percento je možné použiť, aká je stabilita dávky, či je potrebná filtrácia alebo dodatočná stabilizácia a čo sa deje s rozmermi, povrchom, zápachom, farbou a mechanickými vlastnosťami.
Rovnaký polymér neznamená rovnakú výrobu
PP pre integrálny pánt, PP plnený mastencom pre tuhší diel a PP s vysokou tečivosťou pre tenké steny sú tri rôzne prípady. HDPE pre potrubie, PE pre fóliu a PE s recyklovaným obsahom sú tiež tri odlišné situácie. Neplnený PA, PA-GF30 a tepelne stabilizovaný PA nevyžadujú rovnaký prístup. To isté platí pre PC, PMMA, POM, PET, PBT, PVC, ABS, PS, HIPS, PPS a PEEK.
Preto by sa zmena materiálu mala posudzovať spolu s procesom: nie preto, aby sa rozhodovanie komplikovalo, ale aby sa predišlo situácii, keď sa úspora na cene materiálu neskôr vráti v podobe dlhšieho cyklu, väčšieho odpadu, nestabilných rozmerov, ťažšieho rozbehu alebo reklamácie.
Rovnaký polymér môže priniesť veľmi odlišné výrobné výsledky. Rozdiel spočíva v konkrétnej surovine, spracovateľských podmienkach a požiadavkách na hotový výrobok.
