Injectiemodificatie

Spuitgieten is een complex productieproces.Met behulp van een gespecialiseerde hydraulische of elektrische machine smelt, injecteert en zet het plastic plastic in de vorm van een metalen mal die in de machine wordt geplaatst.

Kunststof spuitgieten is om verschillende redenen het meest gebruikte productieproces voor componenten, waaronder:

Flexibiliteit:fabrikanten kunnen het matrijsontwerp en het type thermoplast kiezen dat voor elk onderdeel wordt gebruikt.Dit betekent dat het spuitgietproces een verscheidenheid aan componenten kan produceren, inclusief onderdelen die complex en zeer gedetailleerd zijn.

Efficiëntie:Zodra het proces is opgezet en getest, kunnen spuitgietmachines duizenden artikelen per uur produceren.

Samenhang:als de procesparameters strak worden gecontroleerd, kan het spuitgietproces snel duizenden componenten produceren met een consistente kwaliteit.

Kosten efficiëntie:Zodra de mal (het duurste onderdeel) is gebouwd, zijn de productiekosten per onderdeel relatief laag, vooral als er grote aantallen worden gemaakt.

Kwaliteit:Of fabrikanten nu op zoek zijn naar sterke, trekvaste of zeer gedetailleerde componenten, het spuitgietproces kan deze herhaaldelijk met een hoge kwaliteit produceren.

Deze kosteneffectiviteit, efficiëntie en kwaliteit van de componenten zijn slechts enkele van de redenen waarom veel industrieën ervoor kiezen om spuitgietonderdelen voor hun producten te gebruiken.

Kosteneffectieve manier om grote aantallen onderdelen te maken

Spuitgieten is een kosteneffectieve manier om veel onderdelen te produceren, waardoor het ideaal is voor industrieën die in korte tijd veel artikelen moeten maken.

Erg precies

Spuitgietmatrijzen worden gemaakt met zeer nauwe toleranties en kunnen onderdelen produceren met zeer weinig onderlinge variatie.Dit betekent dat u er zeker van kunt zijn dat elk onderdeel precies hetzelfde zal zijn als het volgende, wat belangrijk is als u op zoek bent naar consistentie in uw producten of als u wilt dat uw product perfect past bij een ander onderdeel uit de lijn van een andere fabrikant.

De eerste fase van het spuitgieten is het maken van de mal zelf.De meeste mallen zijn gemaakt van metaal, meestal aluminium of staal, en nauwkeurig bewerkt om te passen bij de kenmerken van het product dat ze moeten produceren.

Nadat de matrijs door de matrijzenmaker is gemaakt, wordt het materiaal voor het onderdeel in een verwarmd vat gevoerd en gemengd met behulp van een spiraalvormige schroef.Verwarmingsbanden smelten het materiaal in de loop en het gesmolten metaal of gesmolten plastic materiaal wordt vervolgens in de vormholte gevoerd, waar het afkoelt en hard wordt, passend bij de vorm van de vorm.De koeltijd kan worden verkort door het gebruik van koelleidingen die water of olie van een externe temperatuurregelaar laten circuleren.Matrijsgereedschappen worden gemonteerd op plaatmallen (of 'platen'), die opengaan zodra het materiaal is gestold, zodat uitwerppennen het onderdeel uit de mal kunnen werpen.

Afzonderlijke materialen kunnen in één onderdeel worden gecombineerd in een soort spuitgieten, een zogenaamde two-shot mould.Deze techniek kan worden gebruikt om kunststofproducten een zacht tintje te geven, kleuren aan een onderdeel toe te voegen of artikelen met verschillende prestatiekenmerken te produceren.

Mallen kunnen uit enkele of meerdere holtes worden gemaakt.Mallen met meerdere holtes kunnen identieke onderdelen in elke holte hebben of kunnen uniek zijn om onderdelen met verschillende geometrieën te creëren.Aluminium mallen zijn niet het meest geschikt voor de productie van grote volumes of onderdelen met nauwe maattoleranties, omdat ze inferieure mechanische eigenschappen hebben en gevoelig kunnen zijn voor slijtage, vervorming en schade als gevolg van de injectie- en klemkrachten.Hoewel stalen mallen duurzamer zijn, zijn ze ook duurder dan aluminium mallen.

Het spuitgietproces vereist een zorgvuldig ontwerp, inclusief de vorm en kenmerken van het onderdeel, de materialen voor het onderdeel en de mal en de eigenschappen van de vormmachine.Hierdoor zijn er verschillende overwegingen waar bij het spuitgieten rekening mee gehouden moet worden.

Er zijn een aantal overwegingen waarmee u rekening moet houden voordat u aan spuitgieten begint:

1. Financieel

De instapkosten voor de productie van spuitgietproducten kunnen hoog zijn, gezien de kosten van de machines en de matrijzen zelf.

2. Productiehoeveelheid

Om te bepalen of spuitgieten de meest kosteneffectieve productiemethode is, is het belangrijk om te bepalen hoeveel onderdelen u wilt vervaardigen.

3. Ontwerpfactoren

Door het aantal onderdelen te minimaliseren en de geometrie van uw artikelen te vereenvoudigen, wordt het spuitgieten eenvoudiger.Daarnaast is het ontwerp van het matrijsgereedschap belangrijk om defecten tijdens de productie te voorkomen.

4. Productieoverwegingen

Het minimaliseren van de cyclustijd zal de productie bevorderen, evenals het gebruik van machines met hotrunner-matrijzen en goed doordachte gereedschappen.Dergelijke kleine veranderingen en het gebruik van hotrunnersystemen kunnen een productiebesparing voor uw onderdelen opleveren.Er zullen ook kostenbesparingen worden gerealiseerd door de assemblagevereisten te minimaliseren, vooral als u vele duizenden, zelfs miljoenen onderdelen produceert.

Spuitgieten kan een duur proces zijn, maar er zijn verschillende manieren waarop u de matrijskosten kunt verlagen, waaronder:

Elimineer ondersnijdingen

Verwijder onnodige functies

Gebruik een kernholtebenadering

Verminder cosmetische afwerkingen

Ontwerp onderdelen die op zichzelf passen

Bestaande mallen aanpassen en hergebruiken

Monitor DFM-analyse

Gebruik een mal met meerdere holtes of een familievorm

Houd rekening met de afmetingen van uw onderdelen

Met meer dan 85.000 beschikbare commerciële kunststofmateriaalopties en 45 polymeerfamilies is er een schat aan verschillende kunststoffen die kunnen worden gebruikt voor spuitgieten.Hiervan kunnen de polymeren grofweg in twee groepen worden ingedeeld;thermoharders en thermoplasten.

De meest gebruikte plasticsoorten zijn hogedichtheidpolyethyleen (HDPE) en lagedichtheidpolyethyleen (LDPE).Polyethyleen biedt een aantal voordelen, waaronder hoge ductiliteitsniveaus, goede treksterkte, sterke slagvastheid, weerstand tegen vochtabsorptie en recycleerbaarheid.

Andere veelgebruikte spuitgegoten kunststoffen zijn onder meer:

1. Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS)

Deze sterke, slagvaste kunststof wordt veel gebruikt in de industrie.Naast een goede weerstand tegen zuren en basen biedt ABS ook lage krimpsnelheden en een hoge maatvastheid.

2. Polycarbonaat (PC)

Deze sterke, slagvaste kunststof heeft een lage krimp en een goede maatvastheid.PC is een transparant plastic dat verkrijgbaar is in verschillende optisch heldere kwaliteiten en kan een hoge cosmetische afwerking en goede hittebestendigheid bieden.

3. Alifatische polyamiden (PPA)

Er zijn veel verschillende soorten PPA (of nylons), die elk hun eigen voordelen hebben.Over het algemeen bieden nylons een hoge sterkte en temperatuurbestendigheid en zijn ze chemisch resistent, afgezien van sterke zuren en basen.Sommige nylons zijn slijtvast en bieden een goede hardheid en stijfheid met een goede slagsterkte.

4. Polyoxymethyleen (POM)

Dit plastic, algemeen bekend als acetaal, heeft een hoge hardheid, stijfheid, sterkte en taaiheid.Het heeft ook een goede smering en is bestand tegen koolwaterstoffen en organische oplosmiddelen.Ook een goede elasticiteit en gladheid bieden voor sommige toepassingen voordelen.

5. Polymethylmethacrylaat (PMMA)

PMMA, ook wel acryl genoemd, zorgt voor goede optische eigenschappen, hoge glans en krasbestendigheid.Het biedt ook een lage krimp en minder zinking voor geometrieën met dunne en dunne secties.

6. Polypropyleen (PP)

Dit goedkope harsmateriaal biedt een hoge slagvastheid in bepaalde kwaliteiten, maar kan bros zijn bij lage temperaturen (in het geval van propyleenhomopolymeer).Copolymeren bieden een grotere slagvastheid, terwijl PP ook slijtvast en flexibel is, een zeer hoge rek kan bieden en bestand is tegen zuren en basen.

7. Polybutyleentereftalaat (PBT)

Goede elektrische eigenschappen maken PBT ideaal voor stroomcomponenten en automobieltoepassingen.De sterkte varieert van matig tot hoog, afhankelijk van de glasvulling, waarbij ongevulde soorten taai en flexibel zijn.Verder laat PBT brandstoffen, oliën, vetten en veel oplosmiddelen zien en neemt het ook geen smaakstoffen op.

8. Polyfenylsulfon (PPSU)

PPSU is een vormvast materiaal met een hoge taaiheid, temperatuur- en hittebestendigheid en is ook bestand tegen stralingssterilisatie, alkaliën en zwakke zuren.

9. Polyether-etherketon (PEEK)

Deze hoogwaardige hars voor hoge temperaturen biedt hittebestendigheid en vlamvertraging, uitstekende sterkte en maatvastheid, evenals een goede chemische bestendigheid.

10. Polyetherimide (PEI)

PEI (of Ultem) biedt hoge temperatuurbestendigheid en vlamvertraging, samen met uitstekende sterkte, maatvastheid en chemische weerstand.

Spuitgieten levert lage afvalpercentages op in vergelijking met traditionele productieprocessen zoals CNC-bewerking, waarbij aanzienlijke percentages van een origineel plastic blok of vel worden weggesneden.Dit kan echter negatief zijn ten opzichte van additieve productieprocessen zoals 3D-printen, die nog lagere afvalpercentages hebben.

Plastic afval afkomstig van de spuitgietproductie is doorgaans afkomstig uit vier gebieden:

De spruw

De lopers

De poortlocaties

Elk overstroommateriaal dat uit de holte van het onderdeel zelf lekt (een toestand die “flash” wordt genoemd)

Thermohardend materiaal, zoals een epoxyhars die uithardt zodra het aan de lucht wordt blootgesteld, is een materiaal dat uithardt en na uitharding zou verbranden als er ook maar één poging wordt gedaan om het te smelten.Thermoplastisch materiaal is daarentegen een plastic materiaal dat kan worden gesmolten, afgekoeld en gestold, en vervolgens weer kan worden gesmolten zonder te verbranden.

Met thermoplastische materialen kunnen ze worden gerecycled en opnieuw worden gebruikt.Soms gebeurt dit direct op de fabrieksvloer.Ze vermalen de aanspuitingen/uitlopers en eventuele afgekeurde onderdelen.Vervolgens voegen ze dat materiaal weer toe aan de grondstof die in de spuitgietpers gaat.Dit materiaal wordt "hermalen" genoemd.

Normaal gesproken beperken kwaliteitscontroleafdelingen de hoeveelheid maalgoed die terug in de pers mag worden geplaatst.(Sommige prestatie-eigenschappen van het plastic kunnen achteruitgaan als het steeds opnieuw wordt gevormd).

Of, als ze er veel van hebben, kan een fabriek dit hermalen verkopen aan een andere fabriek die het kan gebruiken.Meestal wordt maalmateriaal gebruikt voor onderdelen van lage kwaliteit die geen hoogwaardige eigenschappen vereisen.