De maakindustrie is geëvolueerd. Er worden verschillende productiemethoden gebruikt om het gewenste product met de ideale vorm te krijgen. Spuitgieten is er daar één van en is erg populair omdat het uitstekende herhaalbaarheid biedt. Sommige mensen raken echter in de war over de vraag: wat is spuitgieten?
Ik weet dat dit proces complex is. Je moet meerdere stappen doorlopen om het eindproduct te krijgen. Als je echter wat basiskennis hebt, wordt het proces eenvoudig. Als je bereid bent om spuitgieten tot in detail te begrijpen, heb je geluk. Ik duik er dieper in en verken alles wat met dit productieproces te maken heeft. Dus laten we beginnen!
Overzicht van spuitgieten
Spuitgieten is een productiemethode om onderdelen met een complexe vorm te produceren. Deze methode maakt gebruik van mallen en gesmolten materiaal. De fabrikanten vullen de mal met gesmolten materiaal en laten het vervolgens stollen. Zodra het droog is, gebruikt de fabrikant een uitwerpproces en haalt het onderdeel uit de mal.
Over het algemeen zijn kunststoffen het primaire materiaal dat wordt gebruikt bij spuitgieten. Het proces begint met het maken van een mal met een specifieke vorm. Deze mal bestaat uit een holte die lijkt op een bepaald ontwerp. Het materiaal wordt verhit en smelt. Het gesmolten materiaal wordt in de mal gespoten.
Zodra het gesmolten materiaal droogt, neemt het de vorm van de mal aan. Als resultaat krijgt de fabrikant de gewenste productvorm. Dit productieproces is niet nieuw. John Wesley Hyatt was de eerste die in 1872 aan spuitgieten werkte. In de loop der jaren onderging het proces verschillende veranderingen en evoluties.
Vroeger werd menselijke arbeid gebruikt om alle stappen van deze methode te voltooien. Maar dat is nu veranderd. Er zijn verschillende spuitgietmachines beschikbaar. Sommige daarvan zijn hydraulisch en andere elektrisch. Hun bruikbaarheid heeft dit proces erg snel en efficiënt gemaakt. Deze methode biedt uitstekende herhaalbaarheid.
Je kunt in no time duizenden onderdelen met identieke vormen maken. Eén ding dat me opviel, is dat deze methode afhankelijk is van de geschikte parameters. Die omvatten optimale druk, temperatuur, vochtigheid, enzovoort. Elke parameter die niet binnen een geschikt bereik valt, kan deze uiteindelijke output beïnvloeden. De precisie ervan maakt het echter opvallend.
Hoe werkt spuitgieten?
Ik heb een kort overzicht gegeven van deze spuitgietmethode. Het is echter niet zo eenvoudig als het klinkt. Dit proces omvat meerdere stappen voordat het het eindproduct oplevert. Elke stap is cruciaal om een perfect resultaat te krijgen. Een kleine fout in een stap resulteert in een eindproduct van lage kwaliteit. In het onderstaande gedeelte zal ik elke stap van spuitgieten uitleggen.\
1- Selectie van materiaal
De selectie van het juiste materiaal voor het spuitgietproces is van het grootste belang. Het juiste materiaal kan u helpen om sterke onderdelen te maken. Als het oorspronkelijke materiaal kwetsbaar is, krijgt u onderdelen van lage kwaliteit. Er zijn verschillende materialen beschikbaar voor het gieten. De meest populaire materialen zijn rubber, metalen, kunststoffen, enzovoort.
Plastic is echter het meest voorkomende materiaal dat fabrikanten gebruiken. De reden hiervoor is dat het niet verslechtert tijdens het gietproces. Bovendien is de stolling ervan ook eenvoudig en snel, waardoor het proces snel verloopt. Bovenal biedt het optimale duurzaamheid tegen een betaalbare prijs.
Zoals u weet, zijn er veel soorten plastic. Voorbeelden hiervan zijn polyethyleen, polypropyleen, polystyreen en nylon. Al deze subtypen plastic variëren in hun kenmerken en prijzen. U moet kiezen voor een type dat past bij uw productvereisten. U kunt ook metaal gebruiken, maar dat zou het proces kostbaar maken.
2- Ontwerpen van mallen
Stel je voor dat je een onderdeel nodig hebt met een specifiek ontwerp. Je moet een mal maken en ontwerpen die lijkt op het onderdeel dat je nodig hebt. Onthoud dat als de mal verkeerd is, je een product krijgt met de verkeerde vorm. Zelfs de grootte en dimensie zijn afhankelijk van de mal.
Een mal is een holle vorm met een holte. Je vult het met gesmolten materiaal. Zodra het gesmolten materiaal stolt, neemt het de vorm van de mal aan. Eén mal is geschikt voor één specifieke vorm van een onderdeel of component. De mal heeft over het algemeen een gat of opening, een zogenaamde gietkanaal. Deze kleine opening is waar je gesmolten materiaal in de mal spuit.
De vraag rijst: Hoe maak ik een specifieke mal die lijkt op mijn vereiste onderdeel? Er zijn verschillende manieren om mallen te maken. Ontwerpers ontwerpen en maken eerst malprototypes met behulp van software. Dit ontwerp is identiek aan de vereiste vorm van het vereiste onderdeel. Fabrikanten maken vervolgens de mal volgens het ontwerp.
Snelle opmerking: Het maken van mallen is een van de meest uitdagende stappen in deze injectiemethode. Het is duur en neemt meer tijd in beslag, waardoor het proces vertraagt. Bovendien werken fabrikanten zorgvuldig aan mallen. Kleine fouten kunnen leiden tot enorme tegenslagen. De juiste mal maakt het spel; doe het verkeerd en het is game over.
3- Injectie van materiaal in de mal
Fabrikanten gebruiken spuitgietmachines om deze stap te voltooien. Grondstoffen, zoals plastic stukken of korrels, worden in de trechter van de machine gedaan. Een trechter is een klein deel van de spuitgietmatrijs waarin de grondstof wordt opgeslagen. Deze grondstof ondergaat extreme verhitting in het vat.
Het vatgedeelte van de machine levert extreme hitte en smelt het ruwe materiaal. In deze kamer worden zowel de druk als de temperatuur op specifieke niveaus gehandhaafd. In het vat worden de kunststoffen metalen en smelten. Het gesmolten materiaal gaat vervolgens in de mal. Maar dit proces gebeurt onder zeer hoge druk.
De injectiemachine bestaat uit een injectie-eenheid. Deze eenheid injecteert de gesmolten kunststoffen in de mal met behulp van de spuitmondopening. De machine blijft de gesmolten kunststoffen in de mal injecteren totdat deze gevuld is. Houd er rekening mee dat er verschillende injectiemachines beschikbaar zijn. Ze verschillen allemaal in de manier waarop ze gesmolten kunststoffen in de mal injecteren.
Snelle opmerking: De machines zijn zeer specifiek in het werken met specifieke grondstoffen. Bijvoorbeeld de rubber spuitgietmachine gebruikt rubber als grondstof. Omgekeerd, machines voor het vormen van kunststof werken met kunststoffen als grondstoffen. Je kunt geen kunststoffen aan een rubbervormmachine geven. Dit geldt ook voor het tegenovergestelde.
4- Stollen en afkoelen
Zodra de mal is gevuld met gesmolten plastic, begint het stollingsproces. In deze stap koelt het gesmolten plastic af bij een gecontroleerde temperatuur. Als gevolg hiervan wordt het droog en vast. Tijdens het stollen neemt het plastic de vorm van de mal aan.
Dus, wat de vorm van de mal ook is, het vaste plastic zal die vorm krijgen. Stel dat de mal een vierkant blok is; de gesmolten plastics stollen en worden een vierkant blok. De fabrikanten houden de temperatuur laag tijdens het stollingsproces.
5- Uitwerpproces
Dit is de laatste stap van de spuitgietproductiemethode. Tijdens het proces blijft de mal op de klemeenheid van de spuitgietmachine zitten. Deze mal bestaat uit twee helften. De klemeenheid laat de druk van de mal af, waardoor de twee helften van elkaar scheiden.
De fabrikant houdt een pin in de bodem van de mal. Deze pin, ook wel de ejector genoemd, speelt een cruciale rol bij het uitwerpen van het materiaal (gevormde product). De pin hecht zich aan de plaat onder het materiaal aan de onderkant van de mal. Op het moment van uitwerpen trekt de fabrikant de ejectorpin omhoog.
De plaat die zich onderaan bevindt komt naar buiten, waardoor het product uit de mal komt. Houd er rekening mee dat deze plaat gesmolten materiaal ondersteunt. Het gesmolten materiaal wordt vast door stolling. De plaat biedt een basis voor dit gegoten product. Wanneer de plaat door de pen wordt getrokken, komt het gegoten product uit de mal.
Dit gegoten product of onderdeel is klaar voor gebruik. Een cruciale stap is het handhaven van de juiste druk gedurende het hele proces. Onjuiste druk en temperatuur kunnen leiden tot de vorming van luchtbellen of onvolledige vulling van mallen. Elke stap vereist een specifieke temperatuur. Het is ook noodzakelijk om andere factoren, zoals vochtigheid, actief in de gaten te houden.
Materialen die worden gebruikt bij spuitgieten
Zoals ik al zei, worden er verschillende materialen gebruikt bij spuitgietmethoden. De materiaalkeuze hangt af van de behoeften van de fabrikant. Als hij een materiaal met hardheid wil, zijn thermohardende kunststoffen een geschikte optie. Elk materiaal heeft zijn unieke eigenschappen.
Sommige fabrikanten gebruiken het als materiaal. De belangrijkste reden is dat ze zeer robuuste onderdelen willen maken. Het gebruik van metaal is echter geen kosteneffectieve oplossing. Het smelten van metaal vereist een hoge temperatuur en het bereiken daarvan is kostbaar. De vaten hebben meer vermogen van de machines nodig om meer warmte te genereren.
Het meest gebruikte materiaal in dit proces is plastic. Interessant genoeg hebben plastics veel subtypes. Elk van die subtypes heeft zijn eigen unieke eigenschappen. Hier is de lijst met enkele plastics die worden gebruikt in de spuitgietmethode:
- Elastomeren
- Thermoplasten
- Thermohardende kunststoffen:
- Polytetrafluorethyleen (PTFE)
- Koolstofvezelversterkte kunststoffen (CFRP)
Van al deze varianten zijn thermoplasten het meest voorkomend. Fabrikanten geven de voorkeur aan dit plastic vanwege de sterkte tegen hoge temperaturen. Bovendien is het goedkoop en degradeert het niet wanneer het uit de mal komt. Thermohardende kunststoffen zijn alleen geschikt wanneer fabrikanten producten met een uitstekende hardheid nodig hebben.
Is spuitgieten milieuvriendelijk en goedkoop?
Ja, spuitgieten is 100% milieuvriendelijk. Het produceert geen schadelijk afval of gassen. Sterker nog, het hele productieproces maakt gebruik van recyclebaar materiaal. Afval dat met deze methode wordt geproduceerd, kan ook worden hergebruikt.
Veel moderne fabrikanten geven de voorkeur aan deze productiemethode. Het produceert geen milieuvervuiling. Bovendien maakt het gebruik van recyclebaar materiaal het geschikt voor zowel het milieu als de fabrikanten. Hier zijn drie hoofdaspecten die de ecologische vriendelijkheid benadrukken.
- Gebruik plastic dat recyclebaar is
- Produceert geen vervuiling of schadelijke gassen
- Spuitgietmachines verbruiken zeer weinig energie
Wat ik fijn vind aan spuitgietmachines is dat ze niet veel lawaai maken. Het proces draagt dus niet significant bij aan geluidsoverlast. Bovendien zijn de plastic uitgangsmaterialen betaalbaar. Iedereen kan het kopen en er een mal van maken als doe-het-zelfproject. Deze spuitgietmachines zijn echter duur, wat een nadeel is.
Conclusie
De spuitgietmethode is inderdaad uitstekend en fabrikanten zijn er dol op. Het produceert geen vervuiling en biedt uitstekende herhaalbaarheid en precisie. U kunt zoveel producten maken als u wilt. Het enige wat u hoeft te doen is een mal met een specifiek ontwerp te maken. Gebruik nu de machine en blijf nieuwe identieke producten maken.
Verschillende spuitgietmachines maken het proces erg snel en efficiënt. Deze machines zijn echter premium en erg duur, wat een nadeel is. In deze gids heb ik de werking van injectiemethoden in eenvoudige stappen uitgelegd. Hopelijk voegt deze gids waarde toe aan productieprocessen.
