Was ist Strukturschaum?
Strukturschaum ist ein Begriff, der verwendet wird, um eine breite Palette von Materialien mit einer mikrozellulären Struktur zu beschreiben. Diese hochgradig formbaren Materialien werden typischerweise durch einen einzigartigen Schäumungsprozess geformt und als stark, langlebig und extrem leicht eingestuft. Aus diesem Grund sind Strukturschäume keine festen Materialien, sondern bestehen aus einem Waben- oder Schaumkern, der von einer festen äußeren Kruste oder Schicht umgeben ist – ähnlich der Struktur von altbackenem Brot oder Schweizer Käse.
Woraus besteht Strukturschaum?
Strukturschäume sind in vielen Materialien zu finden, die einen zelligen Kern und eine starre Haut erreichen können – wie in den abgebildeten Beispielen. Bei Kunststoffen gibt es zwei Arten von Strukturschäumen, die als Duroplaste und Thermoplaste bezeichnet werden. Thermoplaste wie Nylon, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polypropylen (PP) werden üblicherweise durch Aufschäumen eines verflüssigten Materials mit Inertgas während eines klassischen Spritzgussverfahrens geformt. Duroplaste hingegen, wie Polyurethane, werden durch die chemische Reaktion von Polyolen und Diisocyanaten hergestellt. Duroplast-Polyurethane können häufig von einem Feststoff in einen Schaum umgewandelt werden, indem Treibmittel während eines Reaktionsspritzgussverfahrens (RIM) eingebracht werden. Manchmal können Zusatzstoffe verwendet werden, um die physikalischen Eigenschaften des Urethans maßzuschneidern, um bestimmte Konstruktions- und Leistungsanforderungen zu erfüllen. Aus diesem Grund werden Duroplaste aufgrund ihrer Gestaltungsfreiheit und anpassbaren Eigenschaften für eine verbesserte Leistung häufig gegenüber Thermoplasten bevorzugt.
Strukturschaum-Formverfahren
Es gibt mehrere Herstellungsverfahren zur Herstellung von Strukturschaumprodukten, wie z. B. Spritzgießen und Reaktionsspritzgießen (RIM). Im Vergleich zwischen den beiden wird RIM in Kombination mit Duroplasten und niemals mit Thermoplasten verwendet. Während beide Verfahren für große, starre Produkte und Komponenten geeignet sind, bietet RIM in der Regel eine größere Designfreiheit, Materialoptionen und robuste physikalische Eigenschaften, insbesondere für kleine und große Produktionsserien. Weitere Hauptmerkmale, für die RIM bekannt ist, sind beträchtliche Wandstärken, eingeformte Rippen, gekapselte Einsätze und einzigartige Oberflächenveredelungen. Um mehr über die Designvorteile zu erfahren, die RIM Ihrem Produktdesign aus Strukturschaum bieten kann, klicken Sie hier.
So verwenden Sie Strukturschaum in Ihrem Produktdesign
Die Hauptanwendung für Strukturschäume sind Gehäuse oder Schränke für Anwendungen, die oft eine hochwertige Ästhetik und steife und dennoch leichte Eigenschaften erfordern. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel dafür, wie Strukturschäume kreativ in einer Dialysemaschine verwendet wurden, um exakte Design- und Leistungsanforderungen zu erfüllen.
Das Problem:Ein multinationaler OEM für medizinische Geräte wandte sich an MPC, um Gehäuse zum Schutz seines Systems zu entwickeln und die Ästhetik des Produkts zu verbessern . Ihre neue Produktlinie von High-End-Dialysegeräten bestand aus vielen empfindlichen elektronischen Teilen, die auch eine Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen (EMI) erforderten, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.
Die Lösung:Durch unseren RIM-Prozess stellte MPC ein leichtes 70D-Strukturschaumgehäuse mit gekapselten Einsätzen und siebgedruckten Details her. Um die Leistungsanforderungen zu erfüllen, hat MPC eine spezielle EMI-Abschirmfarbe auf die Innenseite der Gehäuse aufgetragen.
Das Ergebnis:MPC konnte eine komplette Lackierung anbieten, die die ästhetischen Anforderungen des Kunden erfüllt, einschließlich EMI-Abschirmung. Dies ermöglichte es dem OEM, sein Dialysegeschäft erfolgreich auszubauen, insbesondere während der COVID-19-Pandemie, die zu einer erhöhten Nachfrage geführt hat. Durch die Partnerschaft mit MPC konnten wir die Produktion während dieser Krise im Gesundheitswesen skalieren.
Wenn Sie feststellen, dass Strukturschaum eine wichtige Materialanforderung in Ihrem Produktdesign ist, kann dieser problemlos von Ihrem RIM-Hersteller von duroplastischem Polyurethan angepasst werden. Füllen Sie für Materialunterstützung unser Design-Tool hier aus oder klicken Sie auf die Schaltfläche unten, um mit Ihrer individuellen Polyurethan-Designidee zu beginnen.
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