Kunststof spuitgieten

Kunststof spuitgieten is een van de meest gebuikte technieken in massaproductie.
Het maakt het mogelijk tegen een lage kostprijs producten te maken met complexe vormen en met veel functionaliteit. Wel vergt het proces relatief hoge investeringen in matrijzen. Daarom is het belangrijk om te zorgen dat de onderdelen in al hun details precies goed zijn. Wijzigingen achteraf zijn moeilijk, kostbaar en tijdrovend.

 

 

Niet alleen volgens het boekje

Het geschikt maken van een ontwerp voor spuitgieten gaat verder dan alleen maar zorgen dat het überhaupt geproduceerd kan worden. 

Het is ook belangrijk dat het probleemloos geproduceerd kan worden en dat er na de eerste proefspuitingen (FOT) geen aanpassingen nodig zijn.  

 

First-time-right

Streven naar First-time-right is essentieel. Daarmee kan veel geld en tijd bespaard worden.

Soorten

Er is keuze uit een breed assortiment van kunststoffen, allemaal met hun eigen voor- en nadelen.
Prijs, uiterlijk, maar ook bestendigheid tegen zonlicht of chemicaliën zoals benzine of zonnebrandolie.
Of hoe ze zich houden bij hoge of juist lage temperaturen. Kunnen ze tegen langdurige belasting? De lijst is lang..

 

Sterkte

Hoewel het heel goed mogelijk zeer robuuste kunststof producten te maken, is de marge klein. Dat komt doordat, in vergelijking met metalen, alle gangbare kunststoffen relatief zwak zijn.

Het komt dan ook regelmatig voor dat kunststof producten te zwak zijn uitgevoerd.
We hebben allemaal wel eens meegemaakt dat een kunststof product het begaf bij normaal gebruik.
Een onjuist gedimensioneerd detail veroorzaakt namelijk al snel een onbedoelde zwakke plek. Slim gebruik van 3D eindige elementen sterkte analyse (FEM) kan er voor zorgen dat een product sterk genoeg is, maar ook dat er niet meer materiaal wordt gebruikt dan nodig is.

 

Metaal vervanging

Het is vaak heel goed mogelijk metalen onderdelen te vervangen door kunststof, maar je moet wel precies weten wat je doet. De keuze van de juiste kunststof en FEM analyse zijn essentieel.

 

Productieproces

Daarnaast stelt het productieproces veel eisen.
Een goed ontworpen product heeft een zo een kort mogelijke cyclustijd en kan met weinig uitval worden geproduceerd.
Ook hier kunnen kleine details zeer verstorend werken.

 

Productie in zeer grote aantallen

In High volume production kunnen kleine besparingen op productgewicht en cyclustijd enorm oplopen.
Slim ontwerp en het optimaliseren van kleine technische producten met behulp van FEM analyse kan veel geld besparen.
Vaak kan zelfs tegelijkertijd de werking van het product verbeterd worden.

 

Metallic

Een fraai oppervlak aan de buitenzijde kan gemakkelijk worden verstoord door onjuiste details aan de binnenzijde.
Ook de manier waarop de kunststof de matrijs vult is van invloed.

Zo kan bij gebruik van metallics alleen met doordachte detaillering en een goed gekozen injectiepunt worden voorkomen dat er lelijke vloeilijnen ontstaan.

 

Uitbreekbare delen

Vloeilijnen kunnen ook positief gebruikt worden om makkelijk verwijderbare delen te creëren. (uitbreekpoortjes, afdichtingsstrips)

Engineering voor gerecyclede/ recyclaat kunststoffen

Omdat het helaas zo is dat de eigenschappen van de meeste kunststoffen door recycling achteruit gaan, moet daar bij het ontwerp terdege rekening mee worden gehouden.
Achteruitgang van de mechanische eigenschappen kan ontstaan door “vervuiling” met andere soorten kunststoffen.

Maar ook het simpele feit dat de kunststof bij recycling nogmaals moet worden verhit (opnieuw spuitgieten) kan een negatieve invloed hebben op de mechanische eigenschappen.

Als van een recyclaat  bekend is wat de minimale mechanische eigenschappen zijn kan daar in het ontwerp rekening mee worden gehouden.

Zo kunnen er zonder problemen, van het wat minder sterke materiaal, toch betrouwbare onderdelen worden geproduceerd.

Natuurlijk zal bij onderdelen waar strekte en/of stijfheid van belang is, het onderdeel in recyclaat wat zwaarder uitvallen dan in virgin. Met FEM sterkteberekeningen kan dit tot een minimum beperkt blijven. In sommige gevallen kan het zelfs zijn dat het geoptimaliseerde ontwerp in recyclaat lichter is.

Ook het uiterlijk van een recyclaat kan aanpassingen van het ontwerp vergen. Kleuren, anders dan zwart, kunnen een probleem zijn. Ook zal de glans minder zijn. Afdekken met een onderdeel uit virgin materiaal kan een geschikte oplossing zijn. Anders kan in-mold labeling of sandwich molding een oplossing zijn.