Polyetylen sprøytestøping: Veiledning for HDPE og LDPE

Polyetylen (PE) er den mest produserte plasten i verden. I sprøytestøping deles den i to hovedfamilier: HDPE for stive komponenter og LDPE for fleksible. Ingen av dem absorberer fuktighet i noen meningsfull grad, begge motstår nesten alle vanlige syrer og baser, og begge er blant de billigste harpiksene tilgjengelig. Utfordringen er alltid svinn — PE krymper mer enn nesten alle andre sprøytestøpematerialer, og å håndtere dette er den sentrale design- og verktøyoppgaven.

Mekaniske og termiske egenskaper

Polyetylen er en polyolefin med nærmest null vannopptak (<0,01 % på 24 timer). Det gjør det eksepsjonelt stabilt i fuktige miljøer — i kontrast til nylon, som absorberer 1–3 % vann og endrer dimensjon tilsvarende.

Egenskap	HDPE	LDPE
Strekkstyrke	20–35 MPa	8–20 MPa
Bøyemodulus	800–1 500 MPa	200–400 MPa
Elongasjon ved brudd	100–1 000 %	200–600 %
Hakket Izod-støt	20–80 J/m	Ingen brudd
Varmedefleksjonstemperatur (0,45 MPa)	60–85 °C	35–50 °C
Kontinuerlig driftstemperatur	90–110 °C	60–80 °C
Vannopptak (24 t)	<0,01 %	<0,01 %
Densitet	0,94–0,97 g/cm³	0,91–0,93 g/cm³
Formsvinn	2,5–5,0 %	1,5–3,0 %

HDPE forblir støttolerant ved −50 °C — en temperatur der mange tekniske plaster blir sprø. For kjølekjedeutstyr og utendørskomponenter i nordlige klimaer betyr den seigheten noe.

Svinnområdet for HDPE (2,5–5,0 %) er det bredeste av noe vanlig støpemateriale. Veggtykkelse, portdesign og pakkingstrykk bestemmer alle hvor en gitt del lander innenfor det området.

Typiske anvendelser

HDPE:

• Stive beholdere — tungtduty søppeldunker, industrielle kjemikalieflaske og husholdningsoppbevaring.
• Rørfittings — manifolder og kontakter for vann-, gass- og kjemikaliedistribusjon.
• Forbruksvarer — skjærebrett, hvitevarerbaser og nyttedeler.
• Automotive — væskereservoarer og vernekapsler der kaldværsseighet er avgjørende.

LDPE:

• Fleksible deksler — snap-on-lokk og støvkapper som trenger å deformere og gjenopprette gjentatte ganger.
• Klemmekomponenter — mykberøringsutløsere eller deformerbare hus.
• Medisinsk — fleksible rørskoblinger og engangs vernekapper.

Støping og designretningslinjer

PE smelter og flyter enkelt, men dens høye svinn gjør det til ett av de vanskeligste kommersielle materialene å holde til tette toleranser.

• Veggtykkelse: Sikt mot 1,5–4,0 mm. Tykke seksjoner i PE synker kraftig — overflatedepresjonene er uforholdsmessige sammenlignet med andre plaster.
• Svinnstyring: HDPE krymper 2,5–5,0 % når det krystalliserer. Flate deler som brett og paneler vil skjevne med mindre innsprøytingen er sentral eller multiple porter er balanserte. Asymmetriske veggseksjoner bøyer seg nesten alltid; design dem bort i CAD-fasen.
• Smeltetemperatur: HDPE prosesseres ved 200–260 °C; LDPE ved 180–240 °C. PE tolererer noe lengre oppholdstider i sylinderen enn POM, men degradering skjer fortsatt over 300 °C.
• Trekkvinkler: Minimum 1° er standard. For LDPE, som er mykere, kan noen ganger mindre trekk fungere, men mer er alltid bedre for ren utstøtning.
• Utstøtning: LDPEs fleksibilitet betyr at deler ofte kan strippes av kjernen uten å sprekke — en fordel for underskjæringsfunksjoner som ville kreve sidehandlinger i et stivere materiale.

Materialkvaliteter

Variant	Egenskap	Typisk bruk
HDPE Naturlig	Stivt, lav kostnad	Generelle hus, kapper
UV-stabilisert HDPE	Motstår solskade	Utendørs fittings, søppeldunker
Glassforsterket HDPE	Høyere stivhet	Industrielle strukturdeler
Matkontakt HDPE	FDA/EU-sertifisert	Matbeholdere, flaskekorker
LDPE Naturlig	Mykt, fleksibelt	Vernekapper, lokk

UHMWPE (ultrahøy-molekylvekt polyetylen) er teknisk sett et polyetylen men kan ikke sprøytestøpes — viskositeten er for ekstrem for konvensjonelle skruer. Komponenter som krever UHMWPE-egenskaper bearbeides fra lagerstang eller plate.

Fordeler og begrensninger

Hvorfor velge polyetylen:

• Svært lav materialkostnad.
• Utmerket motstand mot syrer og baser — egnet for kjemikalie-kontaktanvendelser.
• Forblir seigt ved temperaturer under null (HDPE til −50 °C).
• Naturlig matsikker og den mest resirkulerte plasten i verden.

Hva du bør passe på:

• Lav stivhet: Ikke egnet for strukturdeler under betydelig last.
• Limproblemer: Overflatebehandling (flamme, korona) er obligatorisk før adhesiveliming eller maling.
• Høyt svinn: Store, flate PE-deler vil skjevne med mindre de er designet og støpt nøye.
• UV-degradering: Spesifiser UV-stabilisert variant for enhver utendørsanvendelse.

Velge PE vs. alternativer

• PE vs. PP: Velg HDPE for kaldværsseighet (−50 °C). Velg PP for levende hengsel eller hvis delen trenger å overleve kokende vann eller autoklavering.
• PE vs. TPE: Velg LDPE for en lavkostnads fleksibel del. Velg TPE hvis du trenger virkelig elastisk tilbakegang eller en gummilignende taktil følelse.

Bærekraft

Polyetylen har harpiksidentifiseringskodene 2 (HDPE) og 4 (LDPE) — blant de mest resirkulerte i både industrielle og forbrukerstrømmer. For ikke-kritiske industrielle deler kan resirkulert innhold ofte inkorporeres for å redusere kostnad og karbonfotavtrykk. Bio-basert HDPE avledet fra sukkerrørsetanol er tilgjengelig for prosjekter med spesifikke miljøsertifikater.

Nordmould leverer verktøy fra €3 000 og lavvolum produksjon fra 100 stykk. Send STEP-filen din for en gratis DFM-gjennomgang — vi vurderer veggtykkelser og svinnrisikoer for å sikre at dine PE-deler er produksjonsklare.