Spuitgietmatrijzen zijn een veelgebruikt industrieel productiegereedschap dat veel wordt gebruikt in het productieproces van kunststof producten. Hierbij wordt kunststof verwarmd tot het smelt, geïnjecteerd in een mal en vervolgens afgekoeld en gestold in de gewenste vorm. Spuitgietmatrijzen staan bekend om hun efficiëntie, precisie en goede herhaalbaarheid, waardoor ze op grote schaal worden toegepast in industrieën zoals de auto-industrie, elektronica, huishoudelijke apparaten en medische apparatuur. Dit artikel introduceert de basisprincipes van spuitgietmatrijzen, zoals types, structuren, ontwerpprincipes, materiaalkeuze en meer.

Ⅰ. Wat is een spuitgietmatrijs?

Een spuitgietmatrijs is een gereedschap dat wordt gebruikt om kunststof producten te maken. Het geeft ze hun vorm en grootte. Spuitgieten is een manier om veel onderdelen met dezelfde vorm te maken. Het werkt door plastic te smelten en in een mal te doen. Het plastic koelt af en wordt een vaste stof. Veel dingen die we dagelijks gebruiken, zoals computers, telefoons en auto-onderdelen, worden gemaakt met spuitgieten. De belangrijkste dingen die je nodig hebt om onderdelen te maken met spuitgieten zijn een spuitgieten machine en een mal.

Ⅱ. Onderdelen van een spuitgietmatrijs

1. Spuitgietmatrijzen systeem

Het sprue-systeem van een spuitgietmatrijs is de doorgang waardoor kunststof materiaal van de spuitmond van de spuitgietmachine naar het product stroomt. Het omvat de hoofdrunner, subrunners, koude putten en poorten, en kan ook hotrunnersystemen omvatten die rechtstreeks op het oppervlak van het product injecteren.

2. Spuitgietmatrijs Frame

Het frame van de matrijs, ook wel de basis van de matrijs genoemd, is de belangrijkste assemblage van de matrijs waar alle componenten worden gemonteerd. Het bevestigt de matrijs precies op de spuitgietmachine en voltooit zo het injectieproces.

3. Sectie vormholte

De matrijsholte is een afgesloten ruimte die wordt gevormd door de combinatie van de kern en holte van de matrijs, schuivers, hoekpennen, inzetstukken en andere onderdelen, in overeenstemming met de structuur van het kunststofproduct. Plastic komt onder druk van de injectiemachine in deze afgesloten ruimte terecht en stolt om het eigenlijke product te vormen met dezelfde structurele vorm als ontworpen. Deze afgesloten ruimte is de matrijsholte.

4. Schimmelkoelsysteem

Heet plastic vult de matrijs bij hoge temperaturen en moet snel afkoelen om het plastic onderdeel te laten uitharden. Om aan de temperatuurvereisten van het injectieproces te voldoen, past een temperatuurregelsysteem de temperatuur van de matrijs aan. Voor thermoplastische spuitgietmatrijzen zijn koelsystemen ontworpen om de matrijs te koelen. Gangbare koelmethoden zijn onder andere het openen van koelwaterkanalen in de matrijs om warmte te verwijderen door water te laten circuleren; de matrijs kan ook worden verwarmd door heet water of stoom te gebruiken naast koelwaterkanalen kunnen er elektrische verwarmingselementen in en rond de matrijs worden geïnstalleerd. Naast koelen kan het koelsysteem ook worden gebruikt om productvervorming onder controle te houden.

5. Positioneersysteem voor vormen

Het positioneringssysteem van een spuitgietmatrijs heeft meestal drie positioneringsniveaus. Het eerste niveau is de positionering van de geleidepijler, die vooral wordt gebruikt voor de ruwe positionering van de voor- en achterste matrijs over lange afstanden; het tweede niveau is de positionering van de rechthoekige blokken, ook bekend als positionering met zijvergrendeling, die wordt gebruikt om de voor- en achterste matrijskernen te positioneren; het derde niveau is de precieze positionering van de voor- en achterste matrijskernen, en elk niveau is preciezer dan het vorige.

6. Spuitgietsysteem

Zodra de matrijs opengaat, is het belangrijk om ervoor te zorgen dat het spuitgietproduct aan de achterkant van de matrijs blijft en daar stevig wordt vastgehouden. Het uitwerpsysteem gebruikt de uitwerpkracht die wordt uitgeoefend door de uitwerpstang van de injectiemachine en de mechanismen op de uitwerpplaat van de matrijs om het stuk van de achterkant van de matrijskern te duwen, zodat het stuk van het matrijsoppervlak kan worden genomen. Het uitwerpmechanisme omvat uitwerppennen, hulzen, uitwerpplaten, hoekpennen enz.

7. Ontluchtingssysteem voor spuitgietmatrijzen

Het ontluchtingssysteem van de mal is erg belangrijk bij het ontwerp van de mal. Wanneer gesmolten kunststof de matrijsholte zeer snel vult, moet de lucht in de holte snel worden afgevoerd om ruimte te maken zodat de gesmolten kunststof soepel kan stromen. De injectiesnelheden kunnen oplopen tot kogels, dus een snel en effectief ontluchtingssysteem is erg belangrijk. Ontluchting berust voornamelijk op: speling van uitwerppennen, speling van inzetstukken, speling van ontluchtingsinzetstukken en ontluchting van het scheidingsoppervlak.

Ⅲ. Classificatie van spuitgietmatrijzen

1. Gebaseerd op het vormproces: hot runner mallen en cold runner mallen.

2. Gebaseerd op het vormmateriaal: metalen mallen en niet-metalen mallen.

3. Gebaseerd op het productievolume: prototype mallen (eenvoudige mallen) en productie mallen.

4. Gebaseerd op de matrijsmaterialen: zachte mallen en harde mallen.

5. Gebaseerd op de vorm van het product:

• Vlakke mallen: worden gebruikt voor het maken van vlakke producten, zoals deksels, panelen, enz.
• Lange stripmallen: worden gebruikt voor het maken van lange stripvormige producten, zoals buizen, kabelgoten, enz.
• Box molds: worden gebruikt voor het maken van producten met een bepaald volume, zoals dozen, containers, enz.

6. Gebaseerd op de matrijsstructuur:

• Matrijzen met één holte: slechts één holte, geschikt voor de productie van één product.
• Mallen met meerdere caviteiten: meerdere identieke caviteiten, kunnen meerdere producten tegelijk produceren.
• Meercomponentenmallen: kunnen meerdere materialen tegelijk inspuiten, waardoor samengestelde producten ontstaan.

Ⅳ. Ontwerp van spuitgietmatrijzen

1. Ontwerpbasis, nauwkeurigheid van de afmetingen en juistheid van gerelateerde afmetingen

Bepaal tot welke categorie je kunststof producten behoren op basis van hun specifieke vereisten en functies. Speelgoed is bijvoorbeeld een kunststof product dat een hoge esthetische kwaliteit vereist, maar niet dimensionaal nauwkeurig hoeft te zijn. Functionele kunststof producten daarentegen moeten dimensionaal nauwkeurig zijn. Camera's zijn kunststof producten die zowel esthetisch als maatnauwkeurig moeten zijn. Is de trekhoek voor het ontvormen redelijk? De ontwerphoek voor het ontvormen heeft een directe invloed op het ontvormen en de kwaliteit van je kunststof producten. Met andere woorden, het bepaalt of het injectieproces soepel kan verlopen.

Hier zijn enkele dingen die je kunt overwegen als je wilt bepalen of je trekhoek redelijk is: Is de trekhoek voldoende? De trekhoek moet compatibel zijn met het splijt- of scheidingsoppervlak van uw kunststof product tijdens het gieten. Zal het het uiterlijk en de maatnauwkeurigheid van uw product beïnvloeden? Zal het de sterkte van bepaalde onderdelen van je kunststof product beïnvloeden?

2. Voorlopig ontwerp, analyse en vertering van tekeningen en monsters van kunststof producten

Geometrische kenmerken van het product.

Productafmetingen en toleranties.

Technische vereisten voor het product.

④ Soorten en kwaliteiten kunststof deeltjes.

⑤ Eisen aan het uiterlijk van het product.

⑥ Productinspectienormen.

3. Bepaling van het aantal caviteiten en de opstelling van de caviteiten

① Wordt voldaan aan het maximale injectievolume van de injectiemachine?

② Wordt er voldaan aan de klemkracht van de injectiemachine?

③ Voldoen de buitenafmetingen van de mal aan de vereisten van de machine?

Nauwkeurigheid van het product, kleur.

④ Zitten er zijkernen op het product en hoe worden deze behandeld?

⑤ Productiebatch van producten.

⑥ Economische voordelen (productiewaarde per schimmel).

⑦ Schimmelcyclus evaluatie.

4. Bepaling van het deellijnoppervlak

Minimaliseer de impact op het uiterlijk.

② De nauwkeurigheid van het product garanderen en de daaropvolgende bewerking van de matrijs vergemakkelijken.

③ Faciliteer het ontwerp van afsluitsystemen, ontluchtingssystemen en koelsystemen.

④ Het openen van de matrijs vergemakkelijken (splitsen, ontvormen) om ervoor te zorgen dat het product aan de beweegbare kant van de matrijs blijft tijdens het openen.

5. Ontwerp van het gatesysteem

Het ontwerp van het poortsysteem omvat het kiezen van de hoofdloopwagen, het bepalen van de vorm en grootte van de subloopwagens, het kiezen van de poortlocaties, het bepalen van het poorttype en het selecteren van de doorsnede van de poort. Als je een puntpoort gebruikt, moet je ook nadenken over hoe je de poort verwijdert zodat de subeenheden afbreken. Bij het ontwerpen van het poortsysteem is de eerste stap het kiezen van de poortlocatie. De locatie van de gate heeft een directe invloed op de kwaliteit van het product en het vlotte verloop van het injectieproces. De poortlocatie moet de volgende principes volgen:

① De poorten moeten zich op het scheidingsvlak bevinden, zodat de mal gemakkelijk te reinigen is tijdens het bewerken en het gebruik.

② De afstand tussen de positie van de poort en verschillende delen van de caviteit moet zo consistent mogelijk zijn en het stromingstraject moet zo kort mogelijk zijn.

③ De positie van de poort moet ervoor zorgen dat wanneer kunststof de holte binnenkomt, het soepel in brede en dikwandige delen van de holte stroomt om een soepele doorstroming te bevorderen.

④ De positie van de poort moet worden ingesteld op het dikste gedeelte van het kunststofdeel.

Laat plastic de wanden, kernen of inzetstukken niet rechtstreeks raken als het vloeit. Laat het zo snel mogelijk in alle delen van de holte stromen en zorg dat de kernen of inzetstukken niet verbogen raken.

⑥ Maak de laslijnen zo klein mogelijk of zet ze op plaatsen die er niet toe doen.

⑦ Maak de poort en de manier waarop het plastic in de holte stroomt zo dat het plastic overal in de holte op dezelfde manier stroomt en dat de lucht uit de holte kan.

6. Ontwerp van ontluchtingssysteem

Het ontluchtingssysteem is erg belangrijk om de kwaliteit van de gegoten producten te garanderen:

① Gebruik ontluchtingsgroeven, meestal aan het einde van de holte die gevuld moet worden. De diepte van de ontluchtingsgroef varieert afhankelijk van de kunststof, meestal bepaald door de maximaal toegestane spleet voor kunststof zonder flash, zoals POM onder 0,02.

② Gebruik de speling tussen de drukstang van het kerninzetstuk of de naald van het ontluchtingsinzetstuk om te ontluchten.

③ Om vacuümvervorming van het product tijdens het uitwerpen te voorkomen, moeten luchtopeningen worden aangebracht.

④ Om te voorkomen dat het product vacuüm in de holte wordt geadsorbeerd, moeten luchtkussens worden ontworpen.

7. Ontwerp van koelsysteem

Het ontwerpen van het koelsysteem is een complexe taak. Er moet worden nagedacht over hoe goed het koelsysteem koelt en hoe gelijkmatig het koelt. Je moet ook bedenken hoe het koelsysteem de algemene structuur van de mal beïnvloedt:

① Hoe het koelsysteem is aangelegd en welke vormen het heeft.

② Waar het koelsysteem zich bevindt en hoe groot het is.

③ Hoe je belangrijke onderdelen zoals bewegende mallen of inzetstukken koelt; hoe je schuivers en schuine bladen koelt.

④ Hoe je koelonderdelen ontwerpt en hoe je standaard koelonderdelen kiest.

⑤ Hoe goed het koelsysteem is afgedicht.

Ⅴ. Proces voor het maken van mallen

1. Voorbereiding van de matrijsproductie

Voordat u de verwerking van spuitgietmatrijzenmoet je wat voorbereidend werk doen. Eerst moet je de matrijs analyseren op basis van de productvereisten en ontwerptekeningen om de structuur, grootte, materiaal, enz. te bepalen. Selecteer vervolgens op basis van de analyseresultaten de juiste verwerkingsapparatuur en gereedschappen en bereid de vereiste materialen en hulpapparatuur voor.

2. Productie van matrijzen

Malplaatjes maken: Gebruik de juiste materialen en methoden om vormblanco's te maken op basis van de matrijsontwerptekeningen.

Gietholtes maken: Na het ruw bewerken van de vormstukken worden ze verder bewerkt om vormholtes te maken. De nauwkeurigheid en afwerking van de holtes hebben een directe invloed op de kwaliteit van spuitgietproducten.

Andere matrijsonderdelen maken: Maak andere matrijsonderdelen zoals afsluitsystemen, koelsystemen en uitwerpsystemen op basis van de ontwerptekeningen.

3. Montage van de mal

Zet de onderdelen van de mal in elkaar om een mal te maken. Wanneer je de onderdelen in elkaar zet, zorg er dan voor dat ze goed in elkaar passen en op de juiste plaats zitten. Hierdoor zal de mal sterk zijn en goed werken.

4. Proeven met mallen en aanpassen

Als de assemblage van de mal klaar is, moet je een proefproductie uitvoeren. Het doel van de proefproductie is om te controleren of het matrijsontwerp voldoet aan de productievereisten en om de matrijs aan te passen en te optimaliseren als er problemen worden gevonden. Het proefproductieproces is een belangrijke stap om de kwaliteit en prestaties van de matrijs te garanderen.

5. Proefproductie en -inspectie

Tijdens het proefproductieproces moet je de geproduceerde spuitgietproducten inspecteren, inclusief afmetingen, uiterlijk en prestaties. Op basis van de inspectieresultaten moet je de matrijs aanpassen en optimaliseren tot aan de productievereisten wordt voldaan.

6. Levering en gebruik

Zodra de mal gekwalificeerd is door middel van proefproductie en inspectie, kan hij aan de klant worden geleverd voor gebruik. Tijdens het gebruik kan de spuitgietvorm De ontwerper moet de nodige technische ondersteuning en onderhoudsdiensten leveren om de normale werking en productie-efficiëntie van de matrijs te garanderen.

Ⅵ. Conclusie

Het maken van spuitgietmatrijzen is een bewijs van menselijk vernuft en precisietechniek. Van de eerste ontwerpfase tot de productie van perfecte matrijzen, elke stap in het proces vereist professionele kennis en aandacht voor detail. Zoals we in deze gids hebben besproken, is het maken van spuitgietmatrijzen niet zomaar een productieproces; het is de hoeksteen van de moderne industrie.

Als je echt goed wordt in spuitgieten, open je een hele nieuwe wereld van mogelijkheden. Je kunt je innovatieve producten sneller op de markt brengen, je productieprocessen efficiënter maken en de hoogste kwaliteits- en betrouwbaarheidsnormen handhaven. Spuitgieten is overal, van de auto-industrie tot de medische industrie. Het vormt de producten die we gebruiken en de wereld waarin we leven.

De toekomst van spuitgietmatrijzen verandert snel. Nieuwe technologieën zoals 3D-printen en automatisering veranderen de manier waarop matrijzen worden ontworpen, gemaakt en gebruikt. Er worden ook nieuwe materialen ontwikkeld die betere eigenschappen hebben en meer kunnen.

Terwijl we deze vooruitgang omarmen, is het belangrijk om de basisprincipes te onthouden die spuitgietproducten geweldig maken: precisie, kwaliteit en innovatie. Door vast te houden aan deze principes kunnen bedrijven en individuen met vertrouwen navigeren door het steeds veranderende landschap van de productie.

Dus of je nu een doorgewinterde veteraan in de industrie bent of een nieuweling in de productie, neem de tijd om de fascinerende wereld van productie van spuitgietmatrijzen. Leer van de lessen uit het verleden, omarm het heden en kijk naar de toekomst - waar spuitgietproductie innovatie, efficiëntie en vooruitgang zal blijven stimuleren.