Spuitgieten: wat is het en waar moet je op letten bij het ontwerpen

Spuitgieten is een van de meest gebruikte productietechnieken voor het ontwikkelen van kunststofonderdelen. Deze techniek wordt vaak toegepast bij grote oplages, waarbij de onderdelen identiek moeten blijven en een vaste maatvoering moeten behouden.

Het materiaal, dat uit kleine kunststofkorrels (granulaat) bestaat, wordt in een trechter gedaan. Deze trechter komt uit op een grote metalen schroef. Wanneer de schroef begint te draaien, wordt het granulaat langzaam voortbewogen. Langs de schroef bevinden zich verwarmingselementen die het granulaat laten smelten.
Aan het eind van de schroef is het kunststof vloeibaar geworden en wordt het onder hoge druk in een matrijs (mal) geperst. In deze matrijs lopen koelkanalen die het kunststof laten afkoelen zodra de matrijs volledig is gevuld.
Zodra het product is gestold, kan de matrijs worden geopend en wordt het product met behulp van uitwerp­pennen uit de mal gedrukt. Vervolgens kunnen kleine nabewerkingen nodig zijn om ongewenste uitsteeksels, zoals de aanspuitpunten, te verwijderen.

Bij het ontwerpen van spuitgietonderdelen zijn er veel verschillende aspecten waarmee rekening moet worden gehouden. Hieronder een korte omschrijving van de belangrijkste punten:

Materiaalselectie
– Kies een geschikt kunststof op basis van sterkte, bestendigheid en kosten.
– Houd rekening met de krimp van het materiaal na afkoeling.

Wanddikte
– Zorg voor een zo uniform mogelijke wanddikte om kromtrekken te minimaliseren.
– Vermijd dikke secties om verzakkingen (sink marks) en interne spanningen te voorkomen.

Ontwerp voor productie (Design for Manufacturing – DFM)
– Zorg ervoor dat wanden een lossingshoek hebben (meestal 1 tot 3 graden).
– Gebruik ribben om sterkte toe te voegen (ribben mogen niet dikker zijn dan 60% van de wanddikte).
– Vermijd scherpe hoeken door afrondingen toe te voegen, zodat spanningen worden verminderd en spuitgietbaarheid verbetert.
– Ontwerp een eenvoudige matrijsconstructie om onnodige schuif- of kernsystemen te voorkomen en daarmee kosten te besparen.

Aanspuitpunten en flow-analyse
– Positioneer de aanspuitpunten op strategische plekken om luchtinsluiting en brandplekken te voorkomen.
– Optimaliseer de koelkanalen in de matrijs om een gelijkmatige afkoeling te garanderen en de cyclustijd te minimaliseren.

Voordelen

– Hoge productiesnelheid
– Nauwkeurigheid en complexiteit
– Weinig materiaal verspilling
– Uniformiteit en sterke producten
– Automatisering mogelijk

– Veel materiaal opties

Nadelen

– Hoge opstartkosten
– Lange ontwikkeltijd
– Niet rendabel voor kleine oplages
– Beperkt tot thermoplastische kunststoffen

Spuitgieten biedt een breed scala aan mogelijkheden, zowel in materiaalkeuze als in ontwerp. Zo kan er bij het ontwerp rekening worden gehouden met assemblage door kliksystemen of snapverbindingen te integreren, evenals kabelmanagement.
Ook op het gebied van afwerking is er veel mogelijk. Door bijvoorbeeld verschillende oppervlakken in de matrijs te verwerken, specifieke markeringen aan te brengen of gerecyclede materialen te gebruiken.
Daarnaast kan er worden gekozen voor tweecomponenten-spuitgieten, waarbij bijvoorbeeld hard en zacht kunststof worden gecombineerd (denk aan een tandenborstel). Een andere optie is insert molding, een proces waarbij schroefdraadbussen of metalen onderdelen direct worden ingespoten.
Tot slot kunnen ook bedrukkingen en logo’s direct tijdens het spuitgietproces worden aangebracht.

Wil jij een kunststofproduct ontwikkelen of een bestaand product naar het volgende niveau tillen? Dan ben je bij ons aan het juiste adres. Door het opstellen van geavanceerde 3D-modellen en prototypes nemen we je mee in de ontwikkeling van een technisch haalbaar en efficiënt ontwerp. Daag ons uit! Neem snel contact met ons op om te ontdekken wat wij voor jou kunnen doen!

Operations@r2pro.nl

+31(0)85 06 06 227