Diagnostisk grundregel: skilj gasfel, härdningsfel och fyllnadsfel åt Formdefekter som ser lika ut i detaljen har ofta helt olika rotorsak, och därmed helt olika åtgärd. Den mest användbara första sorteringen är i tre familjer. Gasfel (porositet, pinholes, blåsor) beror på att gas, ånga eller luft inte kommit ut ur kaviteten innan nätverket låst in den. Härdningsfel (scorch, undervulkning, övervulkning, reversion) beror på att tvärbindningen skett vid fel tidpunkt eller i fel omfattning, och känns igen på detaljens mekaniska egenskaper snarare än på hålrum. Fyllnadsfel (ofylld kavitet, flytlinjer, grader) beror på förhållandet mellan massans flytbarhet, trycket och verktyget. Var felet sitter är den viktigaste ledtråden: vid delningsplanet pekar mot verktyg och klämkraft, spritt i tvärsnittet pekar mot gas eller recept, och lokaliserat till en punkt längst från insprutningen pekar mot flödesfronternas möte.

Två av familjerna korsar varandra på ett sätt som ofta leder fel i felsökningen: undervulkning ger porositet som symptom, eftersom ett nätverk som inte hunnit bygga styrka inte håller emot gastrycket. Innan gasfel felsöks som gasfel bör härdningsgraden alltså vara utesluten. Enligt Alpha Technologies, som tillverkar reometrar och testutrustning för gummiindustrin, är det just härdningskurvan (t10 och t90 mot den faktiska, uppmätta processtemperaturen) som skiljer de två fallen åt.

Porositet och pinholes: orsaksklasserna har skilda åtgärder Porositet är kluster av små hål, ibland enstaka hål ("pinholes"), som uppstår när gas eller ånga inte hinner ut ur massan innan nätverket stelnar tillräckligt för att låsa in den. Poängen med att hålla isär orsaksklasserna nedan är att åtgärderna skiljer sig helt: att öka ventilationen hjälper inte mot fukt i råvaran, och att torka råvaran hjälper inte mot en press som stänger för fort.

Fukt i kompoundet eller fyllmedlet. Fukt som förs in med råvara eller fyllmedel förångas i formens värme och bildar hål, ofta större pinholes i kombination med främmande partiklar. Alpha Technologies anger "moisture in the compound" som orsak och fukthaltsmätning samt kontroll av fyllmedels- och polymerlagring som åtgärd. Åtgärden "torka massan eller fyllmedlet före formning" är väl belagd som riktning, men ingen tillverkar- eller standardkälla har påträffats som anger en temperatur eller en tid för förtorkning av EPDM eller någon annan elastomer. Den siffran ska alltså hämtas från receptets egen leverantör, inte från detta dokument.

Flyktigt innehåll i kompoundet. Alpha Technologies anger "volatile content" som självständig orsak: flyktiga beståndsdelar frigörs som gas under formens värme innan nätverket är starkt nog att hålla emot trycket.

Obalans mellan jäsmedlets reaktionshastighet och härdhastigheten. Alpha Technologies anger detta som tredje orsak vid sidan av flyktigt innehåll och fukt. Den gäller skummade produkter, där gasutvecklingen måste ligga i fas med nätverksuppbyggnaden, och åtgärden ligger i formuleringen (val av jäsmedel och härdsystem) snarare än i pressen.

Undervulkning som gasproblem. Ett nätverk som inte hunnit bygga tillräcklig styrka håller inte emot gastrycket. Porositeten är då ett symptom på ett härdningsproblem, och åtgärden är den som beskrivs under undervulkning nedan (verifiera presstemperaturen först, förläng tiden sist), inte ökad ventilation.

Otillräcklig ventilation, för lågt formtryck och för snabb pressnedstängning. Uppslagen är att instängd luft i kaviteten ger hålrum med annan mekanism än reaktionsgas, att otillräckligt formtryck kan misslyckas med att trycka tillbaka gasbubblor innan de fryser in, och att en press som stänger för snabbt låser in luft därför att massan hinner börja härda vid delningsplanets kanter innan luften pressats ut.

Bumping: tryckavlastning för att lufta kaviteten Bumping innebär att formtrycket momentant släpps och genast återappliceras, en eller flera gånger tidigt i cykeln, så att det uppstår en kort öppning i delningsplanet som instängd gas kan fly genom innan den stängs igen. Varken antal bumpcykler eller trycket bumpningen ska ske vid går att fastställa. En siffra på 2000 till 3000 psi förekommer, men det går inte att avgöra om den alls gäller bumping. Den återges därför inte här. Praktisk konsekvens: bumpparametrar måste bestämmas experimentellt på den egna pressen och det egna receptet, och bör dokumenteras som maskinspecifik inställning.

Blåsor jämfört med porositet Alpha Technologies behandlar porositet och blåsbildning under samma rubrik med gemensam orsakslista, alltså flyktigt innehåll eller instängd gas som frigörs innan nätverket har tillräcklig styrka. Den praktiska tolkningen är att skillnaden mellan porositet (många små hål spridda i massan) och blåsa (enstaka större hålrum, ofta nära ytan) ligger i gasfickornas storlek och läge snarare än i olika orsaksmekanismer.

Det finns ett påstående i omlopp om att Parker O-Ring Handbook listar backrind, blister, flash, non-fill och porositet som distinkta inspektionskategorier, vilket i så fall skulle tala för att blåsa och porositet ska hanteras som skilda felklasser. Parkers dokument har inte kunnat läsas vid verifieringen (samtliga prövade adresser svarade med åtkomstfel), så påståendet är oläst och får inte användas som stöd förrän handboken lästs för hand. Praktisk följd: låt den ena eller andra namngivningen inte styra åtgärden, utan felsök båda som gasfel.

Hypotesen om snabb tryckavlastning som får löst bunden gas att expandera är rimlig utifrån allmän polymerkunskap men saknar belägg, och det finns alltså ingen belagd åtgärd som är specifik för denna feltidpunkt. Den generella gasåtgärdsordningen (härdningsgrad först, sedan flyktigt innehåll och fukt, sedan ventilation) är det enda som kan rekommenderas.

Backrind vid delningsplanet Backrind är ett rivet eller urgröpt parti (en recess) vid formens delningsplan, orsakat av termisk expansion över skarpa formkanter eller av förtida härdning. Det som säkert skiljer backrind från andra defekter är läget och riktningen: backrind sitter vid delningsplanet och är BRIST på material, medan grad (flash) sitter på samma ställe men är ÖVERSKOTT av material, och porositet kan sitta var som helst i tvärsnittet.

Åtgärden följer av vilken av de två orsakerna som föreligger, och de kräver olika ingrepp. Är orsaken termisk expansion över en skarp formkant är åtgärden konstruktiv: runda av kanten vid delningsplanet. Är orsaken förtida härdning vid formkanten är åtgärden processmässig och sammanfaller med scorch-åtgärderna nedan (lägre temperatur där massan möter delningsplanet, mer skorchsäkerhet i receptet, kortare tid varm massa ligger före pressning).

Nedanstående tabell återger tillåtna gränsvärden för backrind vid tvärsnittsdiameter 0 till 0,1 tum, som de är sammanställda i Apple Rubber Products tekniska tabell. Viktig begränsning i samma andetag som talen: detta är en tillverkares andrahandsåtergivning av ISO 3601-3, DIN 3771, MIL-STD-413C, RMA OR-1, AS708 och AS871, och ingen av standardernas egen text har lästs. Talen ska därför kontrolleras mot standarden i original innan de används som acceptanskriterium i ett kontrakt. Notera också att detta är gränsvärden för godkännande, inte processinställningar: de säger vad kunden får acceptera, inte hur operatören åtgärdar felet.

| Standard | Bredd (tum) | Djup (tum) | |---|---|---| | ISO 3601-3 CS | 0 | 0 | | ISO 3601-3 S / DIN 3771 S | 0,0039 | 0,0020 | | ISO 3601-3 N / DIN 3771 N | 0,0071 | 0,0031 | | MIL-STD-413C | 0 | 0 | | RMA OR-1 klass A | 0 | 0 | | RMA OR-1 klass B | 0,005 | 0,003 | | AS708 | Ej specificerat | Ej specificerat | | AS871 | 0 | 0 |

Raderna med noll betyder att ingen backrind alls tillåts, vilket är en skarpare regel än den ser ut: den flyttar hela toleransen till processen. Raderna märkta "Ej specificerat" betyder att standarden inte anger något värde, inte att felet är fritt.

Flytlinjer och kallflytsskarvar (knit lines) Flytlinjer uppstår där två eller flera flödesfronter av gummimassa möts under formfyllningen, typiskt vid punkter längst från insprutningspunkten eller ämnesplaceringen, och runt kärnor och pinnar som delar flödet.

Alpha Technologies uttrycker orsaken specifikt för gummi: flytmärken och knit lines i formade detaljer visar att kompoundets viskositet var för hög för insprutningstrycket och formgeometrin, att formtemperaturen var för låg, eller att flera flödesfronter möttes innan tillräcklig härdningsutveckling hindrade bindning mellan dem. Geometri- och insprutningspunktsändringar kommer sist.

Hur mycket hållfasthet som går förlorad i en flytlinje i VULKAT GUMMI går inte att belägga. Det finns alltså ingen siffra att konstruera mot här, och en flytlinje i ett tätande snitt ska hanteras som en okänd hållfasthetsrisk som kräver provning, inte som en känd procentuell nedsättning.

Ofylld kavitet (short shot, non-fill) En ofylld kavitet har tre klassiska orsakskandidater: otillräckligt insprutningstryck, för hög insprutningshastighet i kombination med dålig ventilation så att luft inte hinner ut och blockerar flödet, och för litet ämne eller för låg shotvikt i förhållande till kavitetsvolymen. En fjärde orsak är däremot belagd på annat håll i detta dokument: scorch i massan före eller i formen ger en styv, delvis härdad massa som inte flyter ut i kaviteten, och en återkommande ofylld kavitet utan tryckavvikelse bör därför alltid leda till kontroll av skorchsäkerheten.

Ordningen är logisk eftersom den går från det billigaste och mest reversibla till det som stör processfönstret mest, men den är inte verifierad. Sådana värden beror sannolikt starkt på kompoundets Mooney-viskositet och detaljens godstjocklek, och måste därför tas fram mot det egna receptet.

Scorch (förvulkning): recept- och processåtgärder Scorch är förtida vulkning, alltså att nätverket börjar byggas innan massan är på plats i kaviteten. Symptomen är skrynkliga eller brända fläckar på en annars slät yta, och massa som blir vågig och klumpig efter extrudering eller kalandrering och som måste kasseras om det upptäcks före formning. Inträffar scorch i själva formen ger det en styv, delvis härdad massa som inte flyter ut, vilket gör scorch till en trolig samverkande orsak både till ofylld kavitet och till backrind vid delningsplanets kanter.

Processåtgärderna är de bäst belagda och de som går snabbast att genomföra. Alpha Technologies anger fyra: sänk dumptemperaturen från blandaren, korta tiden massan ligger på valsverk eller i mellanlager (mill staging time), kontrollera lagringsTEMPERATUREN för härdmedel och acceleratorer, och följ skorchsäkerheten genom att jämföra t10 mot den högsta temperatur massan faktiskt utsätts för i processen, inte mot nominell temperatur.

Receptåtgärderna är att välja ett accelerator- eller härdsystem med långsammare skorchprofil, och att tillsätta en skorchfördröjare (prevulkaniseringsinhibitor). För en specifik kemi finns en siffra: patentet US4085093 anger att dess fördröjare kan användas vid 0,10 till 5,0 viktdelar per 100 delar gummi (phr), och i ett vidare intervall 0,05 till 10,0 phr, med 0,25 till 1,50 phr som mest föredraget. Inblandningsnivån för ett annat inhibitorsystem ska hämtas ur den leverantörens eget datablad, inte generaliseras härifrån.

Undervulkning: hur den känns igen och åtgärdas Undervulkning ger enligt Alpha Technologies en mjuk produkt med låg modul och dålig rivhållfasthet. Undervulkning är dessutom en av orsakerna till porositet och till svavelbloom, vilket gör den till den enskilt mest lönsamma hypotesen att utesluta först när flera olika defekter uppträder samtidigt.

Alpha Technologies anger att den vanligaste enskilda rotorsaken är att presstemperaturen ligger under börvärde: en press som går tio grader under börvärde producerar kroniskt undervulkat gods utan att vare sig kompound eller recept har ändrats. Bekräfta därför presstemperaturen först, med termoelementmätning som visar temperaturjämnheten över plattan. Kontrollera därefter t90, tiden till 90 procent av härdningsmomentet, vid den FAKTISKT uppmätta temperaturen och inte vid den nominella. Förläng presstiden först sedan presstemperaturen bekräftats korrekt.

Övervulkning och reversion Övervulkning ger en hård, spröd och sprickbenägen produkt till följd av överdriven tvärbindning. Reversion är något annat och känns igen på härdningskurvan: momentet går NEDÅT efter toppmomentet, alltså mjuknar materialet igen efter att ha passerat maximal tvärbindningsgrad. Enligt Alpha Technologies är reversionen särskilt uttalad för naturgummi (NR) vid höga temperaturer. Praktiskt betyder det att en detalj kan bli både för hård och för mjuk av samma fel (för lång tid eller för hög temperatur), beroende på polymer, vilket gör att symptomet ensamt inte räcker för diagnos.

Åtgärden i processen är att sänka presstiden eller presstemperaturen, och övervakningen är att bevaka härdningskurvans platå för nedåtgående trend som tidig varningssignal. Att svavelgivarsystem bildar termiskt stabilare tvärbindningar är allmänt spridd gummikemi men saknar stöd i det underlag detta dokument vilar på, och receptvalet ska därför ske mot leverantörens data.

Rivning och kvarsittning vid urformning Den fjärde är den enda som har stöd på annat håll i detta dokument, via undervulkningens belagda symptombild, och den bör därför prövas först: kontrollera härdningsgraden innan verktyget skruvas om.

Formvinkeln bör därför sättas mot verktygsleverantörens erfarenhet av samma materialfamilj.

Grader utöver det normala (flash) Onormalt tjock eller omfattande grad pekar mot fyra orsaker: en sliten eller dåligt passande form med gap i delningsplanet, för högt insprutnings- eller presstryck relativt klämkraften, otillräcklig klämkraft (tonnage) så att formhalvorna trycks isär, eller för stor ämnesvikt i förhållande till kavitetsvolymen.

Åtgärdsordningen är att först kontrollera ämnesvikt mot kavitetsvolym, därefter klämkraft mot insprutningstryck, och sist inspektera delningsplanet för slitage och skador och polera eller omarbeta vid behov.

Här finns ingen toleranstabell att luta sig mot. Detta är en skarp kontrast mot backrind, där branschstandarderna faktiskt ger gränsvärden (se avsnittet om backrind). Praktisk konsekvens: acceptansgränsen för grad måste avtalas mellan kund och leverantör per detalj, eftersom det inte finns någon standard att hänvisa till som skiljedomare.

Bloom och blödning på ytan Bloom är ytutfällning av lågmolekylära tillsatser (svavel, acceleratorer, antioxidanter och antiozonanter, mjukgörare, vaxer) när mängden i kompoundet överstiger löslighetsgränsen i den härdade polymermatrisen. Utlösande faktorer är inkompatibilitet, ofullständig härdning och lagringsmiljö med temperaturväxlingar. Mekanismen bekräftas av Alpha Technologies, som anger samma löslighetsgränsmekanism.

Typerna kräver olika bedömning. Vaxbloom är ofta AVSIKTLIG: paraffin- och mikrokristallina vaxer tillsätts medvetet för ozonskydd och ska migrera till ytan för att bilda en skyddande film, så vit hinna på en ozonskyddad detalj är inte automatiskt en defekt. Svavelbloom beror på för hög svavelinblandning relativt vad som kan reagera eller lösas i matrisen, eller på ofullständig vulkning som lämnar oreagerat svavel kvar, och kopplar därmed direkt till undervulkning. Antioxidantbloom beskrivs som en gradvis migration vid lång lagring som ger en gulaktig dis snarare än vitt pulver. Dessa tre beskrivningar kommer från en analyslabbs publikation som inte är en tillverkar- eller standardkälla, så de bör ses som orienterande snarare än fastställda, medan själva löslighetsmekanismen har stöd hos Alpha Technologies.

Åtgärden är belagd och konkret. Alpha Technologies anger att det blommande ämnet identifieras genom lösningsmedelsextraktion i kombination med IR-analys (FTIR), och att inblandningsnivån därefter jämförs mot löslighetsdata för det aktuella polymersystemet och sänks om den överstiger löslighetsgränsen. Ordningen är viktig: att sänka en inblandning innan ämnet identifierats är gissning, och kan lika gärna ta bort det avsiktliga vaxskyddet som orsaken.