Het spuitgietproces

Hoe uit kunststofgranulaat een afgewerkt kunststofonderdeel ontstaat

Bij het spuitgieten wordt het kunststofgranulaat via een vultrechter in de van buitenaf verwarmde spuitgietcilinder van de spuitgietmachine gebracht. Bij grotere installaties kan het granulaat ook via een zuigleiding rechtstreeks vanuit de materiaalcontainer naar de trechter boven de transportschroef worden getransporteerd.

Tijdens de doseerfase moet een continue materiaaltoevoer naar de transportschroef worden gewaarborgd. Het nog koude kunststofgranulaat komt daarbij terecht in de ruimte tussen de schroefribben van de draaiende schroef.

Door de draaiende beweging wordt het granulaat in de richting van de punt van de schroef getransporteerd. Tegelijkertijd wordt het verwarmd door de van buitenaf toegevoerde cilinderwarmte en door de warmte die ontstaat door de wrijving en schuifkrachten op het materiaal. Naarmate de temperatuur stijgt, wordt het kunststofgranulaat geplastificeerd en gaat het geleidelijk over in een vloeibare toestand.

De schroef draait daarbij tegen de zogenaamde statische druk in. Deze weerstand bevordert de homogenisering van de kunststofmassa en zorgt ervoor dat zich vóór de punt van de schroef een gelijkmatige smelt ophoopt.

Zodra de voor de volgende injectiecyclus benodigde hoeveelheid materiaal is gedoseerd, bevindt zich vóór de punt van de schroef het zogenaamde massakussen. Op dat moment moet het kunststofmateriaal volledig geplastificeerd en gehomogeniseerd zijn, zodat het vervolgens gelijkmatig in de matrijs kan worden geïnjecteerd.

Het traject van de gesmolten kunststof in de matrijs

De als spuitunit aangeduide eenheid, bestaande uit de spuitcilinder, de schroef en de vultrechter, beweegt naar voren en komt met de spuitmond op de matrijs te rusten. De spuitgietmatrijs is aan de machinezijde bevestigd tussen een starre opspanplaat en een beweegbare matrijshelft, de zogenaamde uitwerzerzijde.

De hete kunststofmassa die nodig is om de holte te vullen, wordt vervolgens onder hoge druk in de gesloten matrijs gespoten. De gesmolten kunststof stroomt eerst door de verdeelkanalen en wordt via de injectiepunten naar de daarvoor bestemde holtes van de spuitgietmatrijs geleid.

De geometrie van het onderdeel heeft daarbij een directe invloed op de materiaalstroom. Uiteenlopende wanddiktes, lange stromingswegen, smalle delen of ongunstig geplaatste spuitpunten kunnen leiden tot uiteenlopende vulsnelheden en afkoelomstandigheden.

Dergelijke verschillen kunnen zich later bijvoorbeeld uiten in de vorm van kromtrekken, naadnaden, luchtbellen of zichtbare veranderingen aan het oppervlak.

Tijdens de vulfase zorgt de injectiedruk ervoor dat de kunststofsmelt de holte volledig vult. Vervolgens wordt de nadruk opgebouwd om de volumekrimp te compenseren die ontstaat bij het afkoelen van de kunststofsmelt. Hierdoor wordt voorkomen dat het onderdeel tijdens het stollen en afkoelen te sterk krimpt en er bijvoorbeeld inzakkingen ontstaan.

De sluitkracht houdt de matrijshelften tijdens het spuitgiet- en nadrukproces stevig gesloten en voorkomt dat kunststof langs het scheidingsvlak van de matrijs naar buiten treedt en er bramen ontstaan.

Afkoelen, uit de vorm halen, klaar?

De caviteiten van een spuitgietmatrijs worden op temperatuur gehouden om ervoor te zorgen dat het kunststofonderdeel zo spanningsarm mogelijk afkoelt. Tijdens de daaropvolgende afkoelfase wordt de houddruk gehandhaafd om de volumekrimp van de nog hete kunststofmassa te compenseren en de vorm van het spuitgietdeel te stabiliseren.

Zodra de doorsnede van het injectiepunt volledig is afgekoeld, kan de houddruk worden opgeheven. Vervolgens wordt de injectiesproeier van de spuitgietunit van de matrijs losgemaakt en wordt een nieuw doseerproces gestart.

Zodra de spuitgietstukken in de holte voldoende zijn afgekoeld en vormvast zijn, kan de spuitgietmatrijs worden geopend en kunnen de onderdelen worden verwijderd.

Het moment van openen maakt daarbij deel uit van de vastgestelde procesvolgorde. Uitwerpers en uitname-inrichtingen zorgen voor een procesveilige en reproduceerbare ontvorming van de voltooide spuitgietonderdelen.

Zodra de matrijs opnieuw wordt gesloten, begint de volgende spuitgietcyclus.

Wat eenvoudig klinkt, is een technisch veeleisend proces

Temperaturen, drukken, snelheden, tijden, materiaal en het gereedschapsconcept moeten op elkaar zijn afgestemd, zodat de spuitgietonderdelen op een procesveilige wijze en met een constante kwaliteit kunnen worden vervaardigd.

Het ontwerp speelt een belangrijke rol

Niet elke willekeurige kunststofvorm is in gelijke mate geschikt voor spuitgieten. Al tijdens het ontwerp moet er rekening mee worden gehouden hoe het onderdeel later zal worden vervaardigd en uit de matrijs zal worden ontvormd.

Gelijkmatige wanddiktes, geschikte radii, doordachte ontvormingsschuine vlakken en een weloverwogen plaatsing van de injectiepunten kunnen het productieproces aanzienlijk vergemakkelijken.

Tegelijkertijd moet het ontwerp voldoen aan de eisen van de latere toepassing. Juist hier ligt de uitdaging: het onderdeel moet niet alleen functioneren, maar ook op een zinvolle manier kunnen worden vervaardigd.

Spuitgieten bij HAMCO

HAMCO maakt gebruik van het spuitgietproces voor de productie van technische kunststofonderdelen en stemt het materiaal, de matrijs en het proces af op de betreffende toepassing.

Daarbij kijken wij niet alleen naar het uiteindelijke onderdeel, maar naar het gehele traject dat daar naartoe leidt. De vraag naar het juiste productieproces moet namelijk zo vroeg mogelijk beantwoord kunnen worden.

Welke diensten kan HAMCO aanbieden?

Nu weet u hoe het spuitgietproces werkt. De volgende vraag is: is spuitgieten ook het juiste productieproces voor uw toepassing?
HAMCO ondersteunt u bij de beoordeling van geschikte onderdeelgeometrieën, het ontwerp van gereedschappen en de uitvoering tot en met de serieproductie.
Lees meer over het Leistungsangebot Spritzgießen door HAMCO.

Neem nu contact op met HAMCO

Leverancier voor de industrie

Vereisten voor grote en kleine hoeveelheden Directe verwerking

Leverancier voor de technische handel

Vereisten voor grote en kleine hoeveelheden

Opmerking over verplichte velden en gegevensbeschermingHet verplichte veld is gemarkeerd. Alle andere velden zijn vrijwillig. Uw gegevens worden uitsluitend elektronisch verzameld en opgeslagen voor het verwerken en beantwoorden van uw aanvraag. Informatie over gegevensverwerking vindt u hier: Gegevensbescherming.