Of het nu de auto-industrie of de medische industrie is, de fabrikanten hebben verschillende kunststofonderdelen nodig om hun producties te voltooien. Ongetwijfeld is spuitgieten een van de uitstekende processen om aan uw vraag naar kunststof onderdelen te voldoen.
However, the technique is not as simple because of a series of complex steps that must be followed to attain the target product. This article covers the detailed working of the injection molding process step by step, along with the machinery and equipment used.
Wat is spuitgieten?
De spuitgiettechniek is een proces waarbij spuitgietproducten worden gemaakt door verhit, gesmolten kunststofmateriaal onder hoge druk en gecontroleerde temperatuur in een matrijs te injecteren. Zodra het gesmolten plastic is afgekoeld, stolt het en vormt het een eindproduct. Meestal vindt dit hele proces plaats in gespecialiseerde spuitgietmachines. De afmetingen van deze machines variëren naargelang de tonnen klemkracht die nodig zijn om de vormen vast te houden.
U vindt spuitgiettoepassingen gemakkelijk in de auto-, elektronica-, verpakkings-, medische en bouwindustrie.
Wat zijn de basistypes van spuitgieten?
Er zijn twee belangrijke soorten spuitgieten:
- Hot runner spuitgietmatrijs
- Koude runner spuitgietmatrijs
Hete Agent Spuitgietmatrijs
De hot runner spuitgietmatrijs is het type spuitgieten waarbij een temperatuur boven het smeltpunt van de kunststof nodig is om de matrijs te verwarmen. Het grootste pluspunt van dit hot runnersysteem is dat het plastic in de runners nooit zal stollen. Bovendien is er minder kans op materiaalverspilling tijdens het proces, en biedt het complexere spuitgietproducten dan het cold runnersysteem.
De hotrunner spuitgietmachine is echter duur om op te zetten en vergt hoge onderhoudskosten.
Koude loper spuitgietmatrijs
In een cold runner spuitgietmatrijs wordt een koude temperatuur gebruikt om de runner af te koelen. Aan het einde van een productiecyclus worden het plastic en de runner uit de matrijs geworpen. Vergeleken met het hotrunnersysteem verbruikt dit type na elke cyclus veel afval. De cold runner spuitgietmatrijs wordt verder onderverdeeld in twee types:
- Koudloper met twee platen
- Koudloper met drie platen
Welke apparatuur en gereedschappen zijn betrokken bij spuitgieten?
Spuitgietmachines maken gebruik van verschillende onderdelen, waaronder een krachtbron, injectie-eenheid, sluiteenheid en matrijsassemblage, om verschillende stadia van het proces uit te voeren. Laten we enkele spuitgietmachines en gereedschappen in detail bespreken.
1. Injectie-eenheid
De injectie-eenheid is de apparatuur die niet alleen een rol speelt bij het injecteren van het materiaal in een spuitgietmachine, maar die het materiaal ook verwarmt tot het gesmolten is. Dit zijn de onderdelen van de injectie-eenheid:
-
Vultrechter
De trechter is een groot compartiment bovenaan de injectie-eenheid waarin ruwe kunststofkorrels worden opgeslagen. De open bodem van de trechter leidt het materiaal naar de volgende sectie.
-
Vat
Daarna komt het vat, dat ook plastic spuitgieten biedt. Meestal is een ram-injector of een heen en weer bewegende schroef verantwoordelijk voor de verwarming en het injectiemechanisme. De spuitmond aan het einde van het vat brengt het gesmolten plastic in de matrijs.
2. Klemeenheid
De sluiteenheid levert klemkracht aan de twee matrijshelften voor het sluiten. Bij het instellen van de spuitgietmachine wordt elke matrijshelft op de plaat (een grote plaat) bevestigd. De voorste helft van de matrijs wordt matrijsholte genoemd, terwijl de achterste helft de matrijskern wordt genoemd. De matrijsholte wordt meestal bevestigd aan een stationaire plaat die op één lijn ligt met de spuitmond, en de matrijskern wordt bevestigd aan een beweegbare plaat langs de spijlen van het niveau.
Tijdens de werking activeert de klemmotor de klembalken, waardoor de beweegbare drukplaat naar de stationaire drukplaat beweegt. Op dat moment wordt er genoeg kracht op deze matrijzen uitgeoefend om ze dicht te houden. De achterste helft van de matrijs bevat echter ook het uitwerpsysteem van de spuitgietmachine.
Laten we het nu hebben over de gereedschappen die in het spuitgietproces worden gebruikt.
3. Vormbasis
De malbasis is het gereedschap dat de malholte en de malkern vasthoudt. Op de voorste helft van de perfecte malbasis bevinden zich een steunplaat, een sprue-bus en een positioneerring. Tegelijkertijd bevat de andere helft het uitwerpsysteem en een steunplaat.
4. Vormkanalen
Aangezien het plastic vloeibaar is, moet het in de machine stromen. Daarom worden er bij het ontwerp van de matrijs verschillende kanalen gemaakt voor de doorvoer. De eerste ingang van de gesmolten kunststof in de matrijs vindt plaats via de sprue. Later brengen runners (extra kanalen) de gesmolten kunststof van de sprue naar verschillende holtes. Aan het einde van elke runner zit een poort.
Verder zijn er ook koelkanalen aanwezig in deze machines. Deze dienen om het water door de matrijswanden te leiden om het gesmolten plastic af te koelen.
5. Ontwerp van de vorm
Naast de bovengenoemde structuren zijn er nog veel meer ontwerpen van mallen. Ze moeten bijvoorbeeld complexe kenmerken hebben zoals ondersnijdingen of draden. De ondersnijdingen kunnen zowel extern als intern zijn. Maar om de draden in het onderdeel te gieten, hebt u ook een losdraaimechanisme nodig.
Hoe werkt het spuitgietproces?
Het spuitgieten is niet zo eenvoudig als het lijkt. Er komen veel stappen en parameters bij kijken die nauwkeurig behandeld moeten worden om positieve resultaten te verkrijgen. Hieronder volgen de belangrijkste stappen van het spuitgietproces.
1. Kies de juiste thermoplast en mal
Thermoplasten en matrijzen zijn de cruciale elementen voor het maken van de eindproducten, dus u moet er bij de keuze goed op letten. Om de juiste keuze te maken, is het essentieel om rekening te houden met de onderlinge interactie van thermoplast en matrijs. Soms is de gekozen spuitgegoten kunststof niet geschikt voor specifieke matrijsontwerpen.
Meestal bestaat het spuitgietgereedschap uit een holte en een kern. De holte is vast waarin de kunststof geïnjecteerd wordt, terwijl de beweegbare kern in de holte versteld wordt om het product de uiteindelijke vorm te geven. De eerste stap is het maken van een prototype matrijshulpmiddel, zodat u het met de geselecteerde thermoplast in de machine kunt testen. Hierdoor krijgt u informatie over de eigenschappen, temperatuur en drukbestendigheid van de thermoplast die u gebruikt. Zo kunt u kiezen voor de kunststof die het meest geschikt is voor uw matrijs en project.
Meestal worden de volgende thermoplasten gebruikt in het spuitgietproces:
- Nylons (PA)
- Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS)
- Polycarbonaat (PC)
- Polypropyleen vormen (PP)
- Alifatische polyamiden (PPA)
- Polyoxymethyleen (POM)
- Polymethylmethacrylaat (PMMA)
- Polybutyleentereftalaat (PBT)
- Polytetrafluorethyleen (PTFE)
- Ethyleen tetrafluorethyleen (ETFE)
- Perfluoralkoxy (PFA)
- Polyvinylchloride (PVC)
2. Thermoplast smelten
Nadat het thermoplastic is gekozen, wordt het in gesmolten toestand gebracht. De ruwe thermoplastische korrels worden in de trechter van de machine gedaan. Wanneer de schroef draait, komen de korrels langzaam in het vat terecht. Zo smelt de warmte van het vat het thermoplastic en verandert het in een gesmolten vorm.
3. Klem
Voordat u naar de injectiestap gaat, moet u de twee helften van de matrijs die aan de spuitgietmachine bevestigd zijn, sluiten met behulp van de sluiteenheid. De hydraulische druk van de sluiteenheid levert voldoende kracht om de matrijshelften gesloten te houden terwijl het materiaal erin geïnjecteerd wordt. Hoe groter de machine, hoe groter de klemkracht.
4. De thermoplast in de mal injecteren
Zodra u de mallen samenklemt, kan de injectiestap worden gestart. Het gesmolten plastic uit het vat bereikt het uiteinde; hierdoor sluit de poort en beweegt de schroef naar achteren. Zodra de injectie- en klemdruk een bepaald punt bereikt, gaat de poort open, waardoor de schroef naar voren beweegt en de vloeibare kunststof in de matrijs gespoten wordt. De operators moeten ervoor zorgen dat de temperatuur in deze fase constant blijft.
5. Koeling
Nadat al het gesmolten kunststof in de matrijs is gespoten, wordt de druk gedurende een geschatte periode gehandhaafd. Dit kan holding time genoemd worden, die varieert afhankelijk van het thermoplastische type en de eigenschappen van het onderdeel. Het belangrijkste doel is om de kunststofpakking van het gereedschap en de beste vorming ervan te bevestigen.
Wanneer de fixeerfase eindigt, wordt de druk vrijgelaten en begint de afkoeltijd. De hete kunststof mag enkele seconden tot enkele minuten in de mal afkoelen om te stollen.
6. Uitwerpen en afwerken
De volgende stap na het koelen is het uitwerpen van het product uit het gereedschap. De platen in de machine werpen de onderdelen uit in een container of, onderaan de machine, op een transportband. In de laatste fase wordt het product uitstekend afgewerkt door overtollig plastic te verwijderen. U kunt verschillende nabewerkingstechnieken gebruiken om het uiterlijk van het uiteindelijke onderdeel te verbeteren, waaronder polijsten en verven. Tot slot is het onderdeel klaar voor gebruik door de klant.
Bovendien kan het afvalmateriaal tijdens dit proces opnieuw in de volgende cyclus worden geïnjecteerd, wat resulteert in besparingen op materiaalkosten.
Conclusie
Finally, you are here with enough information about the injection molding process. You can produce pretty complex mold designs using this technique. However, you must go for an experienced and reliable service provider like JIAHUI KLANT who can easily overcome any technical hurdles throughout the process.