Τεχνολογίες μείωσης βάρους MuCell

MuCell® — τεχνολογία μικροκυψελωτής αφρώδους έγχυσης

Το Trexel MuCell® είναι μία από τις σημαντικότερες καινοτομίες στην επεξεργασία πλαστικών των τελευταίων 20 ετών. Στη χύτευση με έγχυση δημιουργεί μικροκυψελωτή αφρώδη δομή εγχέοντας στο τήγμα ένα υπερκρίσιμο ρευστό (SCF — συνήθως άζωτο N₂ ή CO₂). Σε αντίθεση με τους χημικούς διογκωτικούς παράγοντες, είναι μια καθαρά φυσική διεργασία: δεν έχει περιορισμό θερμοκρασίας και δεν αφήνει χημικά κατάλοιπα στο πολυμερές· τα τεμάχια ανακυκλώνονται μέσα στην ίδια κατηγορία πολυμερούς και το αλεσμένο υλικό μπορεί να επιστρέψει στη διεργασία.

Η εικόνα μικροσκοπίου παραπάνω δείχνει τις χιλιάδες μικροκυψέλες που σχηματίζονται με το MuCell· οι κυψέλες αυτές μειώνουν την πυκνότητα του τεμαχίου και τις εσωτερικές τάσεις.

Πώς λειτουργεί; — Διάγραμμα διεργασίας

1. Έγχυση SCF: Υπερκρίσιμο ρευστό (N₂/CO₂) σε ακριβή δόση οδηγείται στο πολυμερές μέσω εγχυτήρων τοποθετημένων στον κύλινδρο πλαστικοποίησης. 2. Διάλυμα μίας φάσης: Σε ειδικό τμήμα ανάμιξης το SCF κατανέμεται ομοιογενώς στο τήγμα και σχηματίζει διάλυμα μίας φάσης. 3. Έγχυση στο καλούπι: Το τήγμα εγχέεται στο καλούπι· οι κυψέλες πυρηνοποιούνται καθώς συναντούν τη χαμηλή πίεση. 4. Ελεγχόμενη ανάπτυξη κυψελών: Η ελεγχόμενη ανάπτυξη των κυψελών αντικαθιστά τη φάση συμπίεσης και σιδερώματος (pack and hold)· η ανάπτυξη σταματά όταν γεμίσει το καλούπι και επιτευχθεί ομοιόμορφη εσωτερική πίεση.

Οφέλη

• Μείωση βάρους έως 20% — μικρότερη κατανάλωση ρητίνης (πρώτης ύλης)
• Χωρίς βυθίσματα και αισθητά λιγότερη στρέβλωση
• Ταχύτερος χρόνος κύκλου και υψηλότερη παραγωγή
• Χαμηλότερη κλειστική δύναμη → παραγωγή σε μικρότερη, πιο οικονομική μηχανή
• Σχεδιαστική ελευθερία: ροή από λεπτό σε παχύ τοίχωμα, δομή νευρώσεων 1:1
• Βιωσιμότητα: χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, χαμηλό αποτύπωμα άνθρακα, ανακυκλώσιμα τεμάχια

Για ποια υλικά;

Σχεδόν όλα τα πολυμερή εκτός από το LCP αποκτούν κυψελωτή δομή με το MuCell. Τα υλικά με πληρωτικά (υαλονήματα και παρόμοια) δίνουν το μεγαλύτερο όφελος· το πληρωτικό δρα συνεργιστικά με το υπερκρίσιμο ρευστό. Και τα πλαστικά υψηλής θερμοκρασίας όπως PEEK, PEI και PSU προσφέρουν σημαντικό πλεονέκτημα κόστους.

Αρχιτεκτονική του συστήματος

Το MuCell αποτελείται από τρία κύρια μέρη:

• Δορυφορική μονάδα δοσομέτρησης (T-Series — T-S00 / T-S01): Τοποθετείται δίπλα σε κάθε μηχανή έγχυσης πλαστικού· δοσομετρεί με ακρίβεια το SCF και το οδηγεί στο τήγμα υπό υψηλή πίεση μέσω των εγχυτήρων του κυλίνδρου. Διαστασιολογείται ανάλογα με τη διάμετρο κοχλία της μηχανής.

• Booster αζώτου NC-Series (NC-250 / NC-500): Ο κεντρικός συμπιεστής αζώτου· ένας booster τροφοδοτεί πολλές μονάδες δοσομέτρησης. Λειτουργεί με άζωτο σε φιάλες, γεννήτρια αζώτου ή υγρό άζωτο· η εφεδρεία εξασφαλίζεται με δεύτερο booster.

• Εγχυτήρας SCF υψηλής πίεσης και ειδική μονάδα πλαστικοποίησης: Θετικός έλεγχος θέσης κοχλία και ακροφύσιο αποκοπής (shut-off).

Ενσωμάτωση

Το MuCell μπορεί να ενσωματωθεί τόσο σε νέες μηχανές (μοντέλο OEM) όσο και σε υπάρχουσες μηχανές (μοντέλο MMU).

Πεδία εφαρμογής

Αυτοκινητοβιομηχανία, καταναλωτικά ηλεκτρονικά, ιατρικές συσκευές, συσκευασία, λευκές συσκευές και τεχνικά μηχανολογικά εξαρτήματα.

Η τεχνολογία MuCell, τα μέρη του συστήματος και τα πεδία εφαρμογής βρίσκονται στη σελίδα της μάρκας TREXEL.