Znakowanie laserowe PC-ABS i ASA: mieszaniny w częściach motoryzacyjnych i AGD

Znakowanie laserowe PC-ABS i ASA: mieszaniny w częściach motoryzacyjnych i AGD

Najważniejsze wnioski

• Mieszaniny zachowują się inaczej niż każdy z polimerów wyjściowych — stosunek składników istotnie zmienia zachowanie podczas znakowania.
• Obie łatwo się znakują bez dodatku, ponieważ obie są aromatyczne i dobrze się zwęglają.
• ASA zastępuje fazę butadienową kauczukiem akrylanowym odpornym na warunki atmosferyczne, co zmienia reakcję termiczną.
• Zwykłym błędem jest nadmierne, a nie niedostateczne znakowanie.

Bardzo niewiele tworzyw we wnętrzach samochodów i w sprzęcie AGD to pojedynczy polimer. Mieszaniny poliwęglanu z ABS dominują w deskach rozdzielczych, osłonach słupków, obudowach i konsolach, ponieważ łączą wytrzymałość i odporność cieplną poliwęglanu z przetwarzalnością i niższym kosztem ABS. ASA pojawia się wszędzie tam, gdzie ten sam wygląd jest potrzebny na zewnątrz. Obie mieszaniny dobrze się znakują i obie są rutynowo kwalifikowane tak, jakby były swoimi żywicami wyjściowymi, i właśnie tu zaczynają się problemy.

Co zmienia stosunek składników w mieszaninie

PC-ABS dostarcza się w szerokim zakresie proporcji, zwykle od około 50:50 do 70:30 na korzyść poliwęglanu, a proporcja często nie jest podana na rysunku. Powinna być, ponieważ wpływa na wynik znakowania:

Dwa gatunki „PC-ABS” od różnych dostawców mogą więc wymagać wyraźnie różnych receptur. Materiałem jest konkretny gatunek, a nie rodzina mieszanin.

ASA i dlaczego się go stosuje

ASA to strukturalnie ABS z fazą kauczuku butadienowego zastąpioną kauczukiem akrylanowym. Ta jedna zamiana usuwa słabość ograniczającą ABS na zewnątrz: butadien jest podatny na promieniowanie ultrafioletowe, co powoduje żółknięcie, kredowanie i kruchość. ASA zachowuje barwę i udarność w warunkach atmosferycznych, dlatego występuje w obudowach lusterek zewnętrznych, kratkach, sprzęcie ogrodowym i antenach satelitarnych.

Pod względem znakowania różnice praktyczne są niewielkie, ale realne:

• Podobne zachowanie kontrastu jak w ABS, ponieważ zawartość aromatycznego styrenu i akrylonitrylu jest niezmieniona.
• Nieco lepsza stabilność termiczna na krawędzi znaku, ponieważ kauczuk akrylanowy degraduje mniej łatwo niż butadien.
• Starzenie znaku ma większe znaczenie, ponieważ części z ASA są przeznaczone do pracy na zewnątrz. Znak czytelny przy montażu należy kwalifikować po ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe, a nie zakładać, że jest trwały.

Wskazówki dotyczące znakowania

• Zaczynać nisko. Obie mieszaniny łatwo się zwęglają, więc ryzykiem jest nadmierne znakowanie — brązowa aureola, odkształcenie powierzchni lub zdegradowana faza kauczukowa wokół elementu. Zacząć poniżej spodziewanego ustawienia i zwiększać stopniowo.
• Gdy znak jest zbyt agresywny, zwiększyć prędkość zamiast obniżać moc, co zachowuje ostrość przy mniejszej energii.
• Unikać znakowania w pobliżu punktów wtrysku i linii łączenia. Zawartość poliwęglanu niesie ryzyko pękania naprężeniowego typu crazing, które może pojawić się po godzinach lub dniach od znakowania, a nie przy maszynie.
• Kwalifikować dla każdego koloru. Te mieszaniny są stosowane w szerokiej gamie kolorów, a pakiet pigmentów wpływa na wynik równie mocno jak stosunek składników.
• Osobno sprawdzać wariant trudnopalny. Gatunki FR z PC-ABS są powszechne w sprzęcie AGD i elektronice, a pakiet FR zmienia zarówno absorpcję, jak i zachowanie przy zwęgleniu.
• Ponownie kontrolować po 24 godzinach w trakcie kwalifikacji, aby opóźnione pęknięcia wykryć przed zwolnieniem, a nie w eksploatacji.

Typowe problemy

Zdobienie i klejenie tych mieszanin

Znakowanie rzadko jest jedyną operacją następczą na części motoryzacyjnej lub AGD, a mieszaniny również tu zachowują się inaczej niż ich składniki:

• Energia powierzchniowa jest umiarkowana, a nie niska, więc obróbka wstępna dotyczy zwykle czyszczenia i powtarzalności, a nie podnoszenia energii od zera, jak w przypadku polipropylenu. Należy to zweryfikować pomiarem kąta zwilżania lub testem dyn, a nie zakładać.
• Wrażliwość na rozpuszczalniki jest odziedziczona po obu składnikach. Środki czyszczące i promotory przyczepności należy kwalifikować na obciążonych próbkach, ponieważ zarówno poliwęglan, jak i ABS ulegają crazingowi pod wpływem kontaktu z rozpuszczalnikiem przy naprężeniu.
• Malowanie jest powszechne i na ogół udane, dlatego te mieszaniny dominują w lakierowanych okładzinach wnętrz — ale w gatunkach o większej zawartości ABS nadal często określa się promotory przyczepności.
• Galwanizacja jest możliwa na gatunkach o większej zawartości ABS, ponieważ fazę butadienową można wytrawić w celu mechanicznego zakotwiczenia. Większa zawartość poliwęglanu zmniejsza tę możliwość.

Powiązane artykuły

• Akrylonitryl-butadien-styren (ABS)
• Znakowanie laserowe tworzyw ABS
• Znakowanie laserowe poliwęglanu
• Znakowanie laserowe w motoryzacji
• Karbonizacja

Potrzebują Państwo wsparcia?

The Sabreen Group zapewnia niezależne wsparcie inżynieryjne w zakresie kwalifikacji znakowania mieszanin konstrukcyjnych dla komponentów motoryzacyjnych i AGD. Nasz zespół usług inżynieryjnych współpracuje z producentami przy opracowywaniu procesów, kwalifikacji materiałów i rozwiązywaniu problemów produkcyjnych. Zapraszamy do kontaktu, aby omówić Państwa zastosowanie.

Najczęściej zadawane pytania

Czy PC-ABS wymaga dodatku laserowego?

Zwykle nie. Oba polimery wyjściowe są aromatyczne i łatwo się zwęglają, więc PC-ABS daje dobry ciemny kontrast pod laserem światłowodowym bez wspomagania. Problemem inżynieryjnym jest umiar, a nie absorpcja — nadmierne znakowanie powoduje brązową aureolę i zaburza połysk powierzchni, więc recepturę zwykle opracowuje się w dół od zbyt agresywnego punktu wyjścia, a nie w górę od zera.

Dlaczego dwa gatunki PC-ABS znakują się inaczej?

Ze względu na stosunek składników, który zwykle nie jest podany na rysunku. Gatunki mieszczą się w zakresie od ok. 50:50 do 70:30 na korzyść poliwęglanu, a większa zawartość poliwęglanu daje wyższą wydajność zwęglenia i szersze okno procesu termicznego, podczas gdy większa zawartość ABS je zawęża i nasila żółknięcie wokół znaku. Należy kwalifikować konkretny gatunek, a nie rodzinę mieszanin.

Czym różnią się ABS i ASA pod względem znakowania?

ASA zastępuje fazę kauczuku butadienowego kauczukiem akrylanowym, który jest wyraźnie bardziej odporny na warunki atmosferyczne. Kontrast znakowania jest podobny, ponieważ zawartość aromatów jest niezmieniona, a jakość krawędzi jest nieco lepsza, ponieważ kauczuk akrylanowy degraduje mniej łatwo niż butadien. Istotna różnica dotyczy dalszych etapów: części z ASA są używane na zewnątrz, więc znak należy kwalifikować po ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe.

Dlaczego pęknięcia pojawiają się wokół znaków dzień po obróbce?

Crazing naprężeniowy wynikający z zawartości poliwęglanu, gdzie ciepło wprowadzone podczas znakowania dodaje się do resztkowych naprężeń formowania. Rozwija się z czasem, a nie od razu, więc część może przejść kontrolę przy maszynie i zawieść na następnej zmianie. Należy unikać znakowania w pobliżu punktów wtrysku i linii łączenia, zmniejszyć energię na przejście i uwzględnić w kwalifikacji ponowną kontrolę po 24 godzinach.

Czy trudnopalne gatunki PC-ABS znakują się tak samo?

Nie. Pakiety FR są powszechne w zastosowaniach AGD i elektronicznych i zmieniają zarówno absorpcję, jak i zachowanie przy zwęgleniu, czasem znacząco. Receptura opracowana na standardowym PC-ABS może dawać zupełnie inny kontrast na wersji FR tego samego gatunku, więc należy ją kwalifikować osobno, a zmianę pakietu FR traktować jako wymagającą ponownej kwalifikacji.

---