Het PVC-gietproces – De ideale oplossing voor dikwandige kunststofonderdelen en kostenefficiënte kleine series

Niet elk elektrisch isolerend PVC-onderdeel is geschikt voor productie via het spuitgietproces. Dikwandige spuitgietonderdelen en met name onderdelen met zeer sterk variërende wanddiktes stellen extreem hoge eisen aan het productieproces en aan de spuitgietmatrijs. In dergelijke gevallen biedt de PVC-gietproces een technisch uitgerijpt en economisch aantrekkelijk alternatief voor kleine en middelgrote productieseries voor toepassingen in de Elektrotechniek en de Hernieuwbare energieënBij Hamco wordt het PVC-gietproces toegepast om hoogwaardige technische onderdelen te vervaardigen uit de in de praktijk beproefde Covytec®-PVC-plastisolen en met uitstekende elektrische isolatiewaarden te vervaardigen. Het proces kenmerkt zich door een gelijkmatige materiaalstructuur, zeer lage matrijskosten in vergelijking met spuitgieten en het feit dat het niet afhankelijk is van een machinepark.

Wat is het PVC-gietproces?

Het PVC-gietproces is een drukloos productieproces. Hierbij wordt vloeibaar PVC-plastisol van bovenaf in een niet-verwarmde aluminium mal gegoten, die de geometrie van het onderdeel weergeeft, maar deze niet volledig omsluit. Vervolgens wordt de gevulde matrijs in een oven verwarmd. Tijdens het verwarmingsproces vindt de zogenaamde Gelering plaats. Daarbij zwellen de in het plastisol fijn verdeelde PVC-deeltjes op door de weekmakers en worden ze gebonden tot een massa die steeds taaier en elastischer wordt. Uit de aanvankelijk vloeibare massa ontstaat een homogeen, vast PVC-kunststoflichaam. Nadat het geleren volledig is voltooid, wordt de matrijs gecontroleerd afgekoeld. Vervolgens kan het afgewerkte onderdeel worden verwijderd en – indien nodig – met een ontbraammes worden bijgewerkt of, indien vereist, mechanisch worden bewerkt. Juist omdat er bij de productie geen injectiedruk nodig is, ontstaan er door de geringe krimp slechts zeer geringe inwendige spanningen in het PVC-materiaal.

Hoe verloopt het gietproces stap voor stap?

Het gehele productieproces bestaat uit slechts enkele stappen:

1. Vervaardiging of voorbereiding van de gietvorm.
2. Het gedoseerd toevoegen van het vloeibare PVC-plastisol.
3. De vorm in de oven verwarmen.
4. Geliëring en volledige uitharding van het materiaal.
5. Het gereedschap laten afkoelen.
6. Het onderdeel uit de mal halen.
7. Eventueel aanwezige bramen verwijderen.

De kwaliteit van het uiteindelijke kunststofonderdeel hangt daarbij in belangrijke mate af van de temperatuurregeling, de geleringstijd en de materiaalsamenstelling.

Waarom is dit proces bijzonder geschikt voor dikwandige PVC-onderdelen?

De grootste kracht van het gietproces komt tot uiting daar waar andere productiemethoden tegen hun grenzen aanlopen. Bij het spuitgieten van kunststoffen kunnen grote materiaalophopingen leiden tot inzakkingen, holtes of lange afkoeltijden. Het PVC-gietproces ondervindt geen hinder van de uitdagende productiekwesties rond voorlopende massastromen, die worden veroorzaakt door verschillen in doorsnede bij het inspuiten van het materiaal in een spuitgietmatrijs. Het PVC-gietproces is bij uitstek geschikt voor massieve onderdelen en soms extreme verschillen in wanddikte, aangezien het materiaal tijdens het drukloze vullen en de daaropvolgende gelering gelijkmatig uithardt. Ook grote verschillen in wanddikte kunnen daardoor probleemloos worden gerealiseerd. Daardoor is het proces met name geschikt voor:

• massieve technische vormdelen,
• elektrisch isolerende functionele onderdelen,
• Vulstukken en lagerelementen,
• Beschermingselementen met grote verschillen in wanddikte,

Welke oppervlakken ontstaan er bij het gieten?

Gegoten PVC-onderdelen geven het oppervlak van de matrijs zeer nauwkeurig weer. Matrijsoppervlakken met een technische bewerking worden dienovereenkomstig nauwkeurig gereproduceerd. Aangezien het materiaal echter zonder druk wordt verwerkt, vertonen delen die geen direct contact hebben met de matrijswand vaak een licht oneffen oppervlak. Dit effect is procesgebonden en vormt geen kwaliteitsgebrek. Voor hoogglanzende zichtdelen of decoratieve oppervlakken met een structuur is het gietproces daarom minder geschikt. Wie daarentegen technische functionele onderdelen wil vervaardigen, profiteert van de andere voordelen van dit productieproces.

Voor welke productiehoeveelheden is deze methode geschikt?

Het gietproces vereist aanzienlijk langere cyclustijden dan spuitgieten. Daar staat tegenover dat de matrijzen een veel eenvoudigere opbouw hebben en daardoor goedkoper te vervaardigen zijn. Het proces is met name rendabel bij:

• Zeer kleine en kleine series,
• Productiebatches die slechts zelden terugkeren,
• reserveonderdelen,
• Preproductieserie,
• Producten waarvan jaarlijks slechts een klein aantal wordt geproduceerd.

Voor grootschalige productie blijft spuitgieten doorgaans de voordeligere oplossing, mits de verschillen in wanddikte met behulp van spuitgiettechnieken kunnen worden opgelost.

Gietproces of spuitgieten?

Veel ontwerpers stellen zich deze vraag al tijdens de ontwikkelingsfase van een nieuw product. Het antwoord hangt vooral af van de geometrie, het aantal stuks en de gewenste producteigenschappen.

Gietproces	Spuitgieten
ideaal voor dikwandige onderdelen	ideaal voor onderdelen met dunne wanden
lage gereedschapskosten	hoge investering in gereedschap
kostenefficiënt bij kleine series	kostenefficiënt bij grote series
gelijkmatige materiaalstructuur	zeer korte cyclustijden
geschikt voor grote verschillen in wanddikte	ideaal voor massaproductie

Door in een vroeg stadium afstemming te zoeken tussen de ontwerper en HAMCO kunnen economisch optimale productieprocessen worden gekozen.

Wat zijn de typische toepassingsgebieden van gegoten PVC-onderdelen?

Het PVC-gietproces wordt in tal van industrietakken toegepast, bijvoorbeeld:

• Elektrotechniek,
• Machinebouw,
• Installatiebouw,
• Hernieuwbare energiebronnen.
• Transporttechniek,
• Medische technologie,
• Fabricage van laboratoriumapparatuur,

Overal waar robuuste kunststofonderdelen met grotere wanddiktes nodig zijn, komen de voordelen van dit proces goed tot hun recht.

Welke voordelen biedt het PVC-gietproces?

De belangrijkste voordelen op een rijtje:

• uitermate geschikt voor dikwandige PVC-onderdelen,
• geschikt voor grote verschillen in wanddikte,
• een gelijkmatige materiaalstructuur,
• hoge gietkwaliteit,
• lage gereedschapskosten,
• economisch bij kleine series,
• goede maatvastheid,
• eenvoudige nabewerking,
• een beproefde methode voor technische functionele onderdelen.

HAMCO – Uw partner voor technische PVC-gietstukken

De keuze van het geschikte productieproces is van doorslaggevend belang voor de kwaliteit, de kostenefficiëntie en de leverbaarheid van een kunststofonderdeel. Wij ondersteunen onze klanten al tijdens de productontwikkeling en beoordelen, onafhankelijk van het proces, of gieten, spuitgieten of een ander productieproces de optimale oplossing vormt. Dankzij tientallen jaren ervaring in de verwerking van PVC via spuitgieten, dompelgieten, coating en gietprocessen, evenals gedegen knowhow op het gebied van de betreffende matrijstechniek, ontstaan technisch uitgerijpte kunststofoplossingen die precies zijn afgestemd op de betreffende toepassing.

Conclusie

Het PVC-gietproces is een beproefd productieproces voor dikwandige technische kunststofonderdelen en kostenefficiënte kleine series. Wanneer grote wanddiktes, lage matrijskosten en een gelijkmatige materiaalstructuur vereist zijn, biedt dit proces doorslaggevende voordelen ten opzichte van andere productiemethoden. Wie al in de ontwikkelingsfase het juiste productieproces kiest, bespaart vaak op matrijskosten, verkort de ontwikkelingstijd en krijgt een onderdeel dat optimaal is afgestemd op de latere toepassing.