Felsökning av problem med bubblor i polyuretan-gjutmassa

Ingjutning av elektronik med polyuretan

Varför vill vi inte ha bubblor? Förutom att det inte är estetiskt vackert så kan det också leda till betydligt värre besvär. Bubblor i en polyuretan-gjutmassa kan till exempelleda till sprickor genom att luft gärna expanderar vid högre temperaturer. Det gör att det blir stora spänningar av dessa små luftbubblor och som tillslut kan skada gjutmassan och förhindra den från att göra det den ska – nämligen skydda det du gjuter in.

Det finns tre olika anledningar till varför du upplever att det är bubblor i din ingjutning när du arbetar med polyuretan:

  1. Inkapslad luft
  2. Inblandad luft
  3. Fuktskador

Inkapslad luft i ingjutning

Tecken på att ditt problem är inkapslad luft är att luftbubblorna oftast ligger på samma ställe på detaljen. Dessa problem är också typisk för vissa typer av konfigurationer som gör att eventuella bubblor fastnar utan möjlighet att ta sig uppåt och bort från gjutmassan.

Lösningen: Revidera designen på din detalj. Om detta inte är möjligt kan du testa om det hjälper att förvärma detaljen för att luften lättare ska kunna röra sig eller använda en gjutmassa med längre brukstid för att ge bubblor mer tid att stiga till ytan och försvinna.

Exempel på design som kan ge inkapslade luftbubblor.

Inblandad luft i gjutmassa

När de två komponenterna på din polyuretan-gjutmassa blandas är det svårt att få blandningen helt luft-fri och ibland kan det vara nödvändigt att avgasa blandningen innan ingjutning. Tecken på att det är inblandad luft som är problemet är att bubblorna är små och runda och framförallt finns på ytan.

Potentiella orsaker och lösningar:

  • A-komponenten har för kraftig omrörning – avgasa gjutmassan och åtgärda orsaken.
  • Luft eller läckor i ledningar eller pumpar – avgasa gjutmassan & åtgärda orsaken.
  • För högt tryck i behållaren kan leda till att luft nästan trycks in i materialet, framför allt om denna har låg viskositet. Detta problem är ovanligt men det händer. Sänk trycket och/eller använd en tryckplatta.

Fuktskador på polyuretan

Polyuretan är känsligt för fukt. Vattenmolekyler gör att härdningsreaktionen till viss del ersätts av en sidoreaktion i vilken en gas bildas. Det betyder alltså att både de slutgiltiga egenskaperna på polyuretanen kommer att förändras då reaktionen inte gått till på rätt sätt och att den blir full med bubblorna som bildas.

Gjutmassan har blivit fuktskadad.

Typiskt märker du detta genom att hela ingjutningen har bubblor i sig och har jäst nästan som en deg eller skum. Om du har otur och B-komponenten blivit fuktskadad kan detta dessutom leda till att poyurea bildas. Polyurea kan blockera rörledningar och skada pumpar….

Hur du kan ta reda på att din gjutmassa blivit fuktskadad:

Dispensera din blandning i två koppar. Härda sedan den ena i rumstemperatur och den andra i ugnen. Om gjutmassan är fuktskadad kommer den ugns-härdade också att ha bubblor, möjligen till och med mer än den i rumstemperatur.

Det kan också vara bra att jämföra resultatet med en ny batch gjutmassa. Ta till exempel A-komponenten och blanda (manuellt) med den gamla B-komponenten och härda i ugn. Om detta prov inte heller är ok tyder det på att A-komponenten är fuktskadad.

Lösningen: Tyvärr går inte en fuktskadad polyuretan att rädda. Det är bara att byta ut. Se till att du förvarar produkten rätt i fortsättningen och undvik att låta den stå öppet och ta upp fukt. Om du använder någon typ av silica-filter eller liknande, kontrollera att detta fortfarande fungerar.

Det du gjuter in har fukt på ytan

Om det är extra fuktigt i lokalen eller om du jobbar med en plast som lätt drar åt sig vatten, som till exempel är vanligt för polyamid / Nylon / PA, kan du se att det bildas bubblor i polyuretan-materialet närmast materialet, dvs i kanterna. Detta är enkelt att testa för. Placera en av dina detaljer på torkning i ugn i 2 timmar vid 80 grader. Gjut sedan in denna och jämför med en obehandlad detalj som härdas på samma sätt. Om polyuretanen i den för-torkade detaljen är ok men det finns bubblor i den obehandlade polyuretanen så tyder detta på att fukt i plasten är problemet.

Lösningen: Torka dina detaljer i ugn innan ingjutning.

För hög luftfuktighet

Att luftfuktigheten är för hög brukar kunna ge små bubblor bara på ytan av ingjutningen. Luftfuktigheten kan stiga under sommaren (speciellt precis innan oväder) och ge ovanligt höga nivåer. Du kan också uppleva detta problem om du använder en långsamt härdande polyuretan där det finns mer tid för den att dra åt sig fukt, eller om något annat i närheten ökar fuktigheten lokalt.

Optimal luftfuktighet för polyuretaner ligger någonstans runt 30-40 % RH vid 20-25 grader. Över ca 50-70 %, kan problem med bubblor börja uppstå.

Hur du tar reda på om det är luftfuktigheten som är problemet:

Dispensera gjutmassa i två koppar. Härda den ena i ugn och den andra ute i rumstemperatur (dvs samma test som för fuktskador på själva gjutmassan). Om den gjutmassa om härdats i ugn är ok men inte den i rumstemperatur tyder det på att det är den höga luftfuktigheten som ger defekter.

Lösningen: Vid högre luftfuktighet än normalt, härda i ugn. Håll gärna koll på luftfuktigheten i framtiden så att ni kan förutspå eventuella problem.

Annat som stör härdningen

Det kan vara lösningsmedel, släppmedel, oljor, tejper, snabblim mm som lämnat rester.

Har du problem i din process och behöver hjälp?

Kontakta oss för råd och hjälp att välja en lämplig gjutmassa från till exempel WEVO, Dow, Electrolube eller ALH Systems!