Basics en uitleg over het productieproces van spuitgieten

Wat is spuitgieten?

Spuitgieten is een fabricagetechnologie voor de massaproductie van identieke kunststof onderdelen met goede toleranties. Bij spuitgieten worden polymeer granulaat eerst gesmolten en vervolgens onder druk in een mal gespoten, waar de vloeibare kunststof afkoelt en stolt. De materialen die bij het spuitgieten worden gebruikt, zijn thermoplastische polymeren die kunnen worden gekleurd of gevuld met andere additieven.

Bijna elk plastic onderdeel om je heen is gemaakt met behulp van spuitgieten: van auto-onderdelen tot elektronische behuizingen en tot keukenapparatuur.

Spuitgieten is zo populair vanwege de dramatisch lage kosten per eenheid bij het vervaardigen van grote volumes. Spuitgieten biedt een hoge herhaalbaarheid en een goede ontwerp flexibiliteit. De belangrijkste beperkingen voor spuitgieten komen meestal neer op de kosten, aangezien een hoge initiële investering voor de matrijs vereist is. Ook is de doorlooptijd van ontwerp tot productie traag (minimaal 4 weken).

Vervaardiging van de mal

De mal is de geometrie en de oppervlaktestructuur die direct overgebracht worden op het spuitgegoten onderdeel. Het vormt meestal het grootste deel van de opstartkosten bij spuitgieten: de kosten van een typische matrijs beginnen bij ongeveer €2.000- €5.000 voor een eenvoudige geometrie en relatief kleine productieruns (1.000 tot 10.000 eenheden) en kunnen oplopen tot €100.000 voor matrijzen die zijn geoptimaliseerd voor volledige productie (100.000 eenheden of meer). Dit komt door het hoge niveau van expertise dat nodig is om een ​​hoogwaardige matrijs te ontwerpen en te vervaardigen die nauwkeurig duizenden (of honderdduizenden) onderdelen kan produceren.

Matrijzen worden meestal CNC-gefreesd (frezen) uit aluminium of gereedschapsstaal en vervolgens afgewerkt volgens de vereiste standaard. Afgezien van het negatief van het onderdeel, hebben ze ook andere kenmerken, zoals het runner systeem dat de stroom van het materiaal in de mal vergemakkelijkt, en interne waterkoel kanalen die de koeling van het onderdeel helpen en versnellen.

Voorbeelden van producten gemaakt met spuitgieten

Als je nu om je heen kijkt, zie je in ieder geval een paar producten die zijn vervaardigd met spuitgieten. Je kijkt er nu waarschijnlijk naar: de behuizing van het apparaat dat je gebruikt om deze blog te lezen. Om ze te herkennen, let op deze 3 dingen: een scheidingslijn, getuige merktekens op de verborgen zijde en een relatief uniforme wanddikte door het hele stuk.

We hebben 1 voorbeeld verzameld van lego blokjes die vaak worden vervaardigd met spuitgieten om een ​​beter begrip te krijgen van wat er met dit productieproces kan worden bereikt.

Lego blokjes

Legoblokjes zijn een van de meest herkenbare voorbeelden van spuitgegoten onderdelen. Ze zijn vervaardigd met behulp van mallen, zoals die op de foto, die 120 miljoen legoblokjes produceerden (dat zijn 15 miljoen cycli) voordat ze uit de vaart werden genomen.

Het materiaal dat wordt gebruikt voor Legostenen is ABS vanwege de hoge slagvastheid en uitstekende vormbaarheid. Elke steen is tot in de perfectie ontworpen, met toleranties tot 10 micrometer (of een tiende van een mensenhaar).

Dit wordt gedeeltelijk bereikt door gebruik te maken van de beste ontwerppraktijken, die we in de volgende sectie zullen onderzoeken (uniforme wanddikte, ontwerphoeken, ribben, reliëftekst enz.).