Polyol- und Isocyanatverhältnis:

Polyol besitzt eine hohe Hydroxylzahl und ein hohes Molekulargewicht, was die Vernetzungsdichte erhöht und somit die Schaumdichte verbessert. Durch Anpassen des Isocyanatindexes, d. h. des molaren Verhältnisses von Isocyanat zu aktivem Wasserstoff im Polyol, lässt sich der Vernetzungsgrad und damit die Dichte weiter steigern. Üblicherweise liegt der Isocyanatindex zwischen 1,0 und 1,2.

 

Auswahl und Dosierung des Schaumbildners:

Art und Dosierung des Treibmittels beeinflussen direkt die Luftausdehnungsrate und die Blasendichte nach dem Aufschäumen und somit die Dicke der Schaumkruste. Eine Reduzierung der Dosierung physikalischer Treibmittel verringert die Porosität des Schaums und erhöht dessen Dichte. Wasser beispielsweise reagiert als chemisches Treibmittel mit Isocyanat und bildet Kohlendioxid. Eine Erhöhung der Wassermenge verringert die Schaumdichte, weshalb die Zugabemenge genau kontrolliert werden muss.

 

Katalysatormenge:

Der Katalysator muss sicherstellen, dass die Schäumungs- und Gelreaktion im Schäumungsprozess ein dynamisches Gleichgewicht erreichen, da es sonst zum Kollaps oder Schrumpfen der Blasen kommt. Durch die Kombination einer stark alkalischen tertiären Aminverbindung, die sowohl die Schäumungs- als auch die Gelreaktion stark katalytisch beeinflusst, lässt sich ein für das Selbsthautbildungssystem geeigneter Katalysator gewinnen.

 

Temperaturregelung:

Formtemperatur: Mit sinkender Formtemperatur nimmt die Dicke der Haut zu. Eine Erhöhung der Formtemperatur beschleunigt die Reaktionsgeschwindigkeit, was die Bildung einer dichteren Struktur und damit eine höhere Dichte begünstigt. Zu hohe Temperaturen können jedoch zu einer unkontrollierten Reaktion führen. Im Allgemeinen wird die Formtemperatur auf 40–80 °C eingestellt.

 

Reifetemperatur:

Durch die Kontrolle der Alterungstemperatur auf 30-60℃ und der Zeit auf 30s-7min lässt sich das optimale Gleichgewicht zwischen Entformungsfestigkeit und Produktionseffizienz des Produkts erzielen.

 

Druckregelung:

Durch Erhöhung des Drucks während des Schäumprozesses lässt sich die Ausdehnung der Blasen hemmen, die Schaumstruktur verdichten und die Dichte erhöhen. Allerdings stellt zu hoher Druck höhere Anforderungen an die Form und verursacht höhere Kosten.

 

Rührgeschwindigkeit:

Durch eine angemessene Erhöhung der Rührgeschwindigkeit können die Rohstoffe gleichmäßiger vermischt werden, vollständiger reagieren und die Dichte erhöht werden. Eine zu hohe Rührgeschwindigkeit führt jedoch zu einem zu hohen Lufteintrag, was die Dichte verringert. Daher wird die Rührgeschwindigkeit üblicherweise auf 1000–5000 U/min eingestellt.

 

Überfüllungskoeffizient:

Die Injektionsmenge der Reaktionsmischung für das selbstschäumende Produkt sollte deutlich höher sein als die Injektionsmenge für das freie Schäumen. Je nach Produkt und Materialsystem liegt der Überfüllgrad in der Regel zwischen 50 % und 100 %, um einen hohen Formdruck aufrechtzuerhalten, der die Verflüssigung des Treibmittels in der Deckschicht begünstigt.

 

Zeit bis zum Ausgleich der Hautschichten:

Nach dem Eingießen des Polyurethanschaums in das Modell gilt: Je länger die Oberfläche geglättet wird, desto dicker wird die Außenhaut. Eine angemessene Kontrolle der Glättungszeit nach dem Eingießen ist daher ebenfalls ein Mittel zur Steuerung der Außenhautdicke.