PVC-støbeprocessen – Den ideelle løsning til tykvægget plastdele og økonomisk produktion af små serier

Ikke alle elektrisk isolerende PVC-komponenter er egnede til fremstilling ved sprøjtestøbning. Tykvæggede støbte emner og især komponenter med meget varierende vægtykkelser stiller ekstremt høje krav til fremstillingsprocessen og sprøjtestøbeformen. I sådanne tilfælde tilbyder PVC-støbeproces et teknisk gennemarbejdet og økonomisk attraktivt alternativ til små og mellemstore produktionsmængder til anvendelser inden for Elektroteknik og den Vedvarende energiHos Hamco anvendes PVC-støbeprocessen til fremstilling af tekniske komponenter af høj kvalitet ud fra de gennemprøvede Covytec®-PVC-plastisoler og fremstille dem med fremragende elektriske isoleringsegenskaber. Fremgangsmåden udmærker sig ved en ensartet materialestruktur, meget lave værktøjsomkostninger i forhold til sprøjtestøbning samt uafhængighed af maskinparken.

Hvad er PVC-støbeprocessen?

PVC-støbeprocessen er en trykløs fremstillingsmetode. Her hældes flydende PVC-plastisol ovenfra ned i en uopvarmet aluminiumsform, der afspejler komponentens geometri, men ikke omslutter den fuldstændigt. Derefter opvarmes den fyldte form i en ovn. Under opvarmningsprocessen finder den såkaldte Gelering finder sted. Her kvælder blødgørerne de fint fordelt PVC-partikler i plastisolen, og de bindes sammen til en masse, der bliver stadig mere sej og elastisk. Den oprindeligt flydende masse omdannes til et homogent, fast PVC-plastemne. Efter fuldstændig gelering afkøles værktøjet kontrolleret. Derefter kan den færdige komponent tages ud og – hvis nødvendigt – afkantet med en afkantningskniv eller, hvis det er nødvendigt, bearbejdes mekanisk. Netop fordi der ikke kræves nogen indsprøjtningstryk under fremstillingen, opstår der på grund af den ringe svind kun meget små indre spændinger i PVC-materialet.

Hvordan foregår støbeprocessen trin for trin?

Hele fremstillingsprocessen består af få trin:

1. Fremstilling eller klargøring af støbeformen.
2. Doseret påfyldning af det flydende PVC-plastisol.
3. Opvarmning af formen i ovnen.
4. Gelering og fuldstændig hærdning af materialet.
5. Afkøling af værktøjet.
6. Udformning af komponenten.
7. Fjern eventuelle grater.

Kvaliteten af den færdige plastdel afhænger i høj grad af temperaturstyringen, geleringstiden og materialets sammensætning.

Hvorfor er denne fremgangsmåde særligt velegnet til tykvægget PVC-komponenter?

Sprøjtestøbningsprocessens største styrke kommer til udtryk dér, hvor andre fremstillingsmetoder når deres grænser. Ved sprøjtestøbning af plast kan store materialehobninger føre til indsunkne steder, hulrum eller lange afkølingstider. PVC-støbeprocessen er ikke påvirket af de udfordrende produktionsproblemer med for tidlige massestrømme, der skyldes tværsnit af forskellig størrelse, når materialet sprøjtes ind i et sprøjtestøbeværktøj. PVC-støbeprocessen er særdeles velegnet til massive komponenter og til tider ekstreme forskelle i vægtykkelse, da materialet hærder jævnt under den trykløse påfyldning og den efterfølgende gelering. Derfor kan selv store forskelle i vægtykkelse realiseres uden problemer. Dermed er fremgangsmåden særligt velegnet til:

• massive tekniske formstøbte emner,
• elektrisk isolerende funktionskomponenter,
• Mellemstykker og lejeelementer,
• Beskyttelseselementer med store forskelle i vægtykkelse,

Hvilke overflader opstår der ved støbning?

Støbte PVC-komponenter gengiver værktøjets overflade meget præcist. Værktøjsflader med en teknisk bearbejdning gengives tilsvarende præcist. Da materialet imidlertid bearbejdes uden tryk, har områder uden direkte kontakt med værktøjsvæggen ofte en let uregelmæssig overflade. Denne effekt skyldes fremgangsmåden og udgør ikke en kvalitetsmangel. Til højglanspolerede synlige dele eller dekorative overflader med struktur er støbefremgangsmåden derfor mindre velegnet. Hvis man derimod ønsker at fremstille tekniske funktionsdele, drager man fordel af de øvrige fordele ved denne fremstillingsmetode.

Hvilke produktionsmængder er denne metode egnet til?

Støbeprocessen kræver betydeligt længere cyklustider end sprøjtestøbning. Til gengæld er værktøjerne opbygget langt enklere og derfor billigere at fremstille. Processen er særligt økonomisk ved:

• Mikro- og småserier,
• Produktionspartier, der kun forekommer sjældent,
• Reservedele,
• Forserier,
• Produkter med et lavt årligt salgstal.

Ved storproduktion er sprøjtestøbning som regel den mest økonomiske løsning, forudsat at forskellene i vægtykkelse kan løses ved hjælp af sprøjtestøbningsteknikken.

Støbeproces eller sprøjtestøbning?

Dette spørgsmål stiller mange konstruktører sig allerede i udviklingsfasen af et nyt produkt. Svaret afhænger først og fremmest af geometrien, antallet af enheder og de ønskede produktegenskaber.

Støbeproces	Sprøjtestøbning
ideel til komponenter med tykke vægge	ideel til tyndvæggede komponenter
lave værktøjsomkostninger	store investeringer i værktøj
økonomisk ved små serier	økonomisk ved store serier
ensartet materialestruktur	meget korte cyklustider
velegnet til store forskelle i vægtykkelse	ideel til masseproduktion

En tidlig afstemning mellem konstruktøren og HAMCO bidrager til, at man vælger de økonomisk optimale fremstillingsmetoder.

Hvad er de typiske anvendelsesområder for støbte PVC-komponenter?

PVC-støbeprocessen anvendes i mange industrigrene, for eksempel:

• Elektroteknik,
• Maskinteknik,
• Anlægsbyggeri,
• Vedvarende energi.
• Transportteknik,
• Medicinsk teknologi,
• Fremstilling af laboratorieudstyr,

Overalt, hvor der er behov for robuste plastdele med større vægtykkelser, kommer fordelene ved denne metode til sin ret.

Hvilke fordele har PVC-støbeprocessen?

De vigtigste fordele i kort form:

• fremragende til tykvægget PVC-komponenter,
• egnet til store forskelle i vægtykkelse,
• ensartet materialestruktur,
• høj støbekvalitet,
• lave værktøjsomkostninger,
• økonomisk ved små serier,
• god dimensionstabilitet,
• nem efterbehandling,
• Gennemprøvet fremgangsmåde for tekniske funktionskomponenter.

HAMCO – Din partner inden for tekniske PVC-støbede emner

Valget af den rette fremstillingsmetode er afgørende for kvaliteten, rentabiliteten og leveringsevnen af en plastkomponent. Vi støtter vores kunder allerede under produktudviklingen og vurderer, uafhængigt af den enkelte metode, om støbning, sprøjtestøbning eller en anden fremstillingsmetode udgør den optimale løsning. Takket være årtiers erfaring med forarbejdning af PVC ved sprøjtestøbning, dyppestøbning, belægning og støbning samt indgående know-how inden for den respektive værktøjsteknik skaber vi teknisk gennemarbejdede plastløsninger, der er skræddersyet præcist til den pågældende anvendelse.

Konklusion

PVC-støbeprocessen er en velafprøvet fremstillingsmetode til tykvægget tekniske plastdele og økonomiske småserier. Hvor der er behov for store vægtykkelser, lave værktøjsomkostninger og en ensartet materialestruktur, tilbyder denne proces afgørende fordele i forhold til andre fremstillingsmetoder. Hvis man allerede i udviklingsfasen vælger den rette fremstillingsmetode, sparer man ofte værktøjsomkostninger, forkorter udviklingstiden og får en komponent, der er optimalt tilpasset den senere anvendelse.