Principes van spuitgietprocessen
Spuitgieten is in essentie een cyclisch proces"Verwarmen en smelten → Hogedruk-injectie in de mal → Koelen en stollen → Vorm openen en uitwerpen van onderdelen." Het is het belangrijkste productieproces voor de massaproductie-van thermoplastische onderdelen.
1. De volledige cyclus (4 fasen)
Klemmen
De bewegende plaat sluit en vergrendelt de matrijshelften om de opkomende injectiedruk te weerstaan en schimmelflits (matrijsscheiding) te voorkomen.
Injectie- en houddruk (verpakking)
De schroef draait om het materiaal week te maken, waardoor de pellets naar voren worden geduwd en smelten aan de voorkant van het vat ontstaat.
De schroef fungeert als een zuiger en injecteert de smelt in de vormholtehoge druk en hoge snelheid.
Nadat de holte is gevuld, schakelt deze over naardruk vasthoudenTer compensatie van materiaalkrimp tijdens het afkoelen.
Koeling
Koelwater circuleert door de mal om de temperatuur van het onderdeel te verlagen totdat het voldoende stijf is om te worden uitgeworpen. Tijdens deze fase voert de schroef tegelijkertijd het plastificeren uit voor de volgende cyclus (parallelle werking).
Vorm openen en uitwerpen
De mal gaat open en uitwerppennen/mechanismen duwen het voltooide onderdeel naar buiten, waardoor de volgende cyclus wordt gestart.
2. Weekmakingsprincipe (in het vat)
|
Vatzone |
Functie |
|---|---|
|
Voederzone |
Vaste pellets worden naar voren getransporteerd terwijl ze de initiële warmte absorberen. |
|
Compressiezone (overgang) |
De diepte van het schroefkanaal neemt af; materiaal smelt als gevolg van schuifwarmte en externe vatverwarming. |
|
Meetzone |
De smelt wordt gehomogeniseerd en gedoseerd in het reservoir aan de voorkant van het vat. |
💡 Opmerking: Kunststof smelten wordt bereikt door een combinatie vanexterne verwarmingsbandenenschuifwrijvingswarmtegegenereerd door de roterende schroef.
3. Principes van vullen en vormen (in de mal)
Vulstadium: Smelt overwint de weerstand van lopers/poorten om de holte onder hoge druk te vullen. Focus opvoortgang van het stroomfront, afschuifsnelheid en locatie van de laslijn.
Holdingsfase:Naarmate het polymeer afkoelt, krimpt het volume ervan. De houddruk compenseert door extra materiaal in de holte te persen, waardoor zinksporen en maatafwijkingen worden verminderd.
Koeling en stolling: Lagere matrijstemperaturen versnellen de koeling, maar verhogen het risico op interne spanning/kromming. Hogere matrijstemperaturen verbeteren de oppervlakteglans maar verlengen de cyclustijd.
Uitwerpen: Diepgangshoeken en ondersnijdingskenmerken bepalen of zijdelingse-acties (glijders/lifters) vereist zijn voor het ontkisten.
4. Belangrijke procesparameters (kern voor installatie)
|
Parameter |
Invloed |
|---|---|
|
Injectiedruk / snelheid |
Volledigheid van de vulling, korte shots, flits, sterkte van de laslijn. |
|
Druk en tijd vasthouden |
Compensatie-effect; heeft invloed op putmarkeringen, het gewicht van het onderdeel en de afmetingen. |
|
Vattemperatuur (zones) |
Weekmakende kwaliteit. Te laag=ongesmolten; Te hoge=degradatie/verkleuring. |
|
Schimmel temperatuur |
Oppervlakteafwerking, kristalliniteit (cruciaal voor PA/POM) en kromtrekken. |
|
Koeltijd |
Bepaalt de cyclustijd; moet ervoor zorgen dat er geen vervorming optreedt bij het uitwerpen. |
|
Tegendruk en schroef-RPM |
Heeft invloed op de homogeniteit van het mengsel, spreidingsmarkeringen (zilveren strepen) en het risico op degradatie. |
5. Veel voorkomende defecten en analyse van de hoofdoorzaken
Korte opname: Onvoldoende druk/snelheid, kleine poortgrootte of lage smelttemperatuur.
Flash:Onvoldoende klemkracht, overmatige injectiedruk of slechte pasvorm van de scheidingslijn van de mal.
Zinksporen: Onvoldoende houddruk of tijd, ongelijkmatige wanddikte.
kromtrekken: Ongelijkmatige koeling, asymmetrische moleculaire oriëntatie of voortijdige ejectie.
Leegtes/brandplekken: Slechte ventilatie, vocht in de grondstof of luchtinsluiting die thermische ontleding veroorzaakt.