Spuitgieten is een veelgebruikt productieproces voor het produceren van plastic onderdelen in grote volumes.
Hier is een stapsgewijze handleiding voor het proces, inclusief belangrijke kritische stappen:
1. Ontwerp en materiaalkeuze
Productontwerp: Begin met een 3D-ontwerp van het onderdeel (met behulp van CAD-software zoals Solid Works of Auto,cad).
Keuze van plastic materiaal: Selecteer een polymeer op basis van de eisen van het onderdeel (sterkte, temperatuurbestendigheid, flexibiliteit, kosten, enz.). Veelvoorkomende opties zijn:
Thermoplasten (meest voorkomend): PP, PE, ABS, PC, PET.
2. Vormontwerp en -fabricage
De vorm is de kern van het proces, meestal gemaakt van gehard staal (voor productie in grote volumes)
Belangrijkste vormkenmerken:
Holtes: De holle vorm die het onderdeel vormt (enkelvoudig of meervoudig voor massaproductie).
Gietkanaalsysteem: Kanalen die gesmolten plastic naar de holte leiden (bijv. spruw, runner, gate). Gates regelen de stroomsnelheid en locatie (bijv. randgates, sub-gates).
Koelsysteem: Waterkanalen in de vorm om gesmolten plastic snel en gelijkmatig af te koelen (cruciaal voor cyclustijd en kwaliteit van het onderdeel).
Uitwerpsysteem: Pennen, platen of hulzen om het afgekoelde onderdeel uit de vorm te duwen.
3. Voorbereiding van het plastic materiaal
Drogen: Veel hygroscopische kunststoffen (PC, ABS) absorberen vocht uit de lucht, wat bellen of strepen in het eindproduct veroorzaakt. Droog ze in een ontvochtiger bij specifieke temperaturen (bijv. 80–120°C voor ABS) gedurende 2–4 uur.
Kleurstoffen/additieven: Meng pigmenten, vulstoffen (glasvezel) of stabilisatoren (UV-bestendigheid) naar behoefte. Voorgecompondeerde materialen (al gekleurd) vereenvoudigen deze stap.
4. Spuitgieten Machine-instelling
Spuitgietmachines bestaan uit een spuiteenheid (smelt plastic) en een klemunit (houdt de vorm vast en opent deze). Instelstappen:
Monteer de vorm: Bevestig de vormhelften aan de klemunit (vaste en bewegende platen). Lijn zorgvuldig uit om schade te voorkomen.
Stel temperaturen in: Verwarm de cilinder (spuiteenheid) in zones om overeen te komen met het smeltpunt van het plastic (bijv. 180–230°C voor PP, 230–300°C voor ABS). De nozzle (verbindt met de vorm) wordt ook verwarmd.
Klemkracht: Pas de klemunit aan om voldoende kracht uit te oefenen om de vorm gesloten te houden tijdens het spuiten (voorkomt "flash"—plastic dat tussen de vormhelften lekt). Berekend op basis van het oppervlak van het onderdeel en de materiaaldruk.
5. De spuitgietcyclus
Een enkele cyclus produceert een of meer onderdelen en omvat 4 hoofdfasen:
a. Plasticeren (smelten)
Korrelig plastic wordt via een trechter in de cilinder gevoerd.
Een roterende schroef duwt het plastic naar voren en verwarmt het via wrijving en cilinderverwarmers totdat het smelt tot een viskeuze vloeistof (smelt).
De schroef trekt zich iets terug om een gemeten volume smelt (shot size) aan de voorkant van de cilinder te accumuleren.
b. Spuiten
De schroef beweegt snel naar voren en dwingt het gesmolten plastic door de nozzle en in het gietkanaalsysteem van de vorm, waardoor de holte wordt gevuld.
Belangrijkste parameters:
Spuitdruk: Zorgt ervoor dat de vorm volledig wordt gevuld (varieert per materiaal; bijv. 700–1500 bar).
Spuitsnelheid: Regelt hoe snel de holte zich vult (te langzaam = koude plekken; te snel = turbulentie/luchtinsluitingen).
c. Verpakken & vasthouden
Zodra de holte vol is, handhaaft de schroef de druk (vasthoudende druk) om extra plastic in de vorm te "verpakken", waardoor krimp wordt gecompenseerd naarmate het plastic afkoelt.
Vermindert zinkgaten en zorgt voor dimensionale nauwkeurigheid.
d. Koelen
Het koelsysteem van de vorm circuleert water om warmte af te voeren, waardoor het plastic stolt.
e. Uitwerpen
Na afkoeling opent de klemunit de vorm.
Uitwerppennen duwen het gestolde onderdeel uit de holte.
De cyclus herhaalt zich (meestal 10–60 seconden, afhankelijk van de grootte, structuur, gewicht, prestaties, enzovoort).