LCP Spuitgieten

LCP (Liquid Crystal Polymer) is een thermoplast met vloeibare kristal eigenschappen, die gekenmerkt wordt doordat de moleculen vloeibare kristal eigenschappen vertonen wanneer ze een bepaalde toestand bereiken.

Wat is LCP?

LCP is een thermoplast met vloeibare kristal eigenschappen. Het heeft een unieke moleculaire structuur die onder bepaalde omstandigheden vloeibare kristalliniteit vertoont. LCP heeft niet alleen de basiseigenschappen van conventionele kunststoffen, maar ook een hoge sterkte, hoge modulus, hittebestendigheid, weerstand tegen chemische corrosie, lage vochtabsorptie en andere hoogwaardige materiaaleigenschappen.

LCP wordt gemaakt door twee soorten monomeren (bifenyl-4,4′-dicarbonzuur, BPDA en 4,4′-diaminodifenylether, DAPD) te mengen en te verhitten met zure of basische katalysatoren. De monomeren reageren en vormen lange ketens van polymeer die op een bepaalde manier in elkaar overlopen, waardoor het LCP zijn vloeibare kristal eigenschappen krijgt.

Het coole aan LCP is dat wanneer het bij hoge temperaturen in de vloeibare kristalfase is, de moleculaire ketens zich in een bepaalde richting kunnen opstellen en zo een heel georganiseerde microstructuur vormen. Deze georganiseerde structuur maakt het materiaal veel beter. LCP is bijvoorbeeld superstijf en sterk, zoals metaal, maar het is nog steeds flexibel en makkelijk om dingen van te maken, zoals plastic.

Bovendien is LCP super stabiel als het gaat om hitte en chemicaliën, wat geweldig is om dingen goed te laten werken op hete en moeilijke plaatsen. Daarom wordt LCP gebruikt in allerlei dingen, zoals elektronica, auto's, vliegtuigen, medische spullen en glasvezel.

Welke soorten LCP-materialen zijn er?

LCP materialen, of Liquid Crystal Polymers, kunnen worden onderverdeeld in verschillende soorten op basis van hun eigenschappen en toepassingen. Hier volgt een kort overzicht van de belangrijkste soorten LCP materialen:

1. Thermotrope vloeibare kristalpolymeren (TLCP)

Als TLCP's heet worden, veranderen ze in vloeibare kristalfasen. Ze kunnen wel tegen hitte, maar ze zijn niet zo gemakkelijk om mee te werken. Op basis van hoe goed ze tegen hitte kunnen en hoe goed ze presteren, worden TLCP's in drie soorten verdeeld:

Type I: Warmtevervormingstemperatuur van 250-350°C, uitstekende hittebestendigheid maar lagere verwerkbaarheid.
Type II: Hittevervormingstemperatuur van 180-250°C, hoge hittebestendigheid en superieure verwerkbaarheid.
Type III: Warmtevervormingstemperatuur van 100-200°C, met een relatief lagere weerstand tegen warmtevervorming.

2. Lyotrope vloeibare kristallijne polymeren (LLCP):

In tegenstelling tot TLCP's vormen LLCP's vloeibare kristalfasen in oplossingen. Zowel TLCP als LLCP kunnen worden onderverdeeld in LCP-harsen van filmkwaliteit, spuitgietkwaliteit en vezelkwaliteit op basis van het toepassingsgebied. Daarnaast kunnen LCP's, afhankelijk van de positie van vloeibare kristallen in het polymeermolecuul, worden gecategoriseerd als hoofdketen-, zijketen- of samengestelde vloeibare kristalpolymeren.

3. Andere soorten LCP:

① Easy-flow LCP: Deze worden gebruikt in productieprocessen die zeer nauwkeurig moeten zijn en zo weinig mogelijk energie verbruiken.

LCP versterkt: Dit zijn LCP's die versterkt zijn met glasvezels, koolstofvezels, mineralen of grafiet. Deze versterkte LCP's hebben hele goede mechanische eigenschappen, zoals heel sterk en stijf zijn.

Geleidend LCP: LCP dat geplateerd of elektrolytisch afgeschermd is voor geleidende toepassingen, perfect voor elektronica.

Vlamvertragend LCP: LCP-kwaliteiten met inherente vlamvertraging.

⑤ Medical Grade LCP: LCP dat voldoet aan de FDA-vereisten en vrij is van BPA en PTFE, waardoor het perfect is voor medische en farmaceutische toepassingen.

⑥ LCP met hoge vloei: Het vloeit heel goed, dus het is geweldig voor dunne onderdelen in elektronica en medische apparatuur.

Glasgevuld LCP: er zitten glasvezels in om het stijver en sterker te maken.

LCP gevuld met koolstofvezels: er zitten koolstofvezels in om het stijver en sterker te maken.

⑨ Hybride LCP: Combineert verschillende materialen zoals glas- en koolstofvezels om de prestaties te krijgen die je wilt.

LCP op biologische basis: Gemaakt van planten zoals maïs of suikerriet, dus beter voor het milieu.

⑪ Gerecycled LCP: Gemaakt van gerecycled LCP-materiaal om afval te verminderen en hulpbronnen te sparen.

Wat zijn de kenmerken van vloeibare kristallijne polymeren (LCP)?

LCP is een thermoplastisch materiaal met unieke eigenschappen, waardoor het geschikt is voor een groot aantal toepassingen. Enkele belangrijke eigenschappen van LCP zijn:

1. Weerstand tegen hoge temperaturen:

LCP heeft een hoog smeltpunt, meestal tussen 280°C en 320°C (536°F tot 608°F), waardoor het perfect is voor toepassingen bij hoge temperaturen. Ze blijven sterk en vormvast, zelfs als het superheet wordt. Daarom is LCP de beste keuze voor elektronica, auto-onderdelen en andere spullen die bij hoge temperaturen worden gebruikt.

2. Hoge kristalliniteit:

De hoge kristalliniteit van LCP geeft het uitstekende mechanische eigenschappen, zoals stijfheid, sterkte en maatvastheid.

3. Uitstekende mechanische prestaties:

LCP-materialen zijn supersterk en superstijf, net als metalen. LCP heeft ook een goede slijtvastheid en chemische stabiliteit, dus je kunt er supersterke, superstijve en slijtvaste dingen van maken.

4. Lage thermische uitzettingscoëfficiënt:

LCP heeft een lage CTE, meestal rond de 10-20 ppm/°C, wat betekent dat het zijn vorm en grootte kan behouden, zelfs als de temperatuur verandert, en dat het goed dimensionaal stabiel is. De grootte van LCP producten verandert nauwelijks bij temperatuurveranderingen, dus worden ze veel gebruikt in precisie-instrumenten, optische producten en andere gebieden.

5. Uitstekende elektrische eigenschappen:

LCP heeft een hoge diëlektrische sterkte, meestal boven 500 V/mil, en is geschikt voor toepassingen die elektrische isolatie vereisen. LCP-materialen hebben een hoge elektrische isolatie en goede hoogfrequente eigenschappen en kunnen worden gebruikt voor elektrische isolatie en signaaloverdracht met hoge frequentie, zoals elektronische apparatuur en antennes.

6. Weerstand tegen chemische corrosie:

LCP-materialen zijn bestand tegen chemicaliën. Ze kunnen vrijwel elke chemische stof aan, of het nu een zuur, een alkali of een oplosmiddel is. Dus als je een materiaal nodig hebt dat bestand is tegen chemicaliën, dan is LCP de juiste keuze. Daarom is het zo populair in de chemische industrie en in medische apparatuur.

7. Gemakkelijk te verwerken:

LCP-materialen hebben goede verwerkingskenmerken en kunnen worden verwerkt door spuitgieten, extrusie, blazen, enz. Enkele voordelen van LCP zijn: LCP heeft een goed vullend vermogen; daarom kunnen complexe en precieze producten worden gemaakt dankzij de goede vloei-eigenschappen.

8. Zelfversterking:

LCP-materialen hebben een ongewoon geordende vezelstructuur, waardoor onversterkte vloeibare kristalplastics de mechanische sterkte en modulus van gewone technische kunststoffen kunnen bereiken of zelfs overtreffen, en zijn aanzienlijk versterkt met glasvezels. Verdere verbeteringen met glas- of koolstofvezels maken LCP ook beter dan andere technische kunststoffen.

10. Weerbestendigheid:

LCP-materialen zijn beter bestand tegen weersinvloeden dan de meeste kunststoffen. Zelfs na verweringstests blijven hun materiaaleigenschappen op een uitstekend niveau, waardoor ze ideaal zijn voor buitengebruik en gebieden die mogelijk bestand moeten zijn tegen zware weersomstandigheden en omgevingen.

9. Vlamvertraging:

LCP-materialen hebben uitstekende vlamvertragende eigenschappen, wat betekent dat onderdelen die ervan gemaakt zijn hoge verbrandingstests (zoals UL 94V-0) kunnen doorstaan zonder toevoeging van vlamvertragers. Ze geven geen giftige dampen af als ze branden en druipen niet als ze worden blootgesteld aan vlammen, dus behoren ze tot de best brandwerende kunststoffen.

11. Lage vochtopname:

LCP heeft een zeer lage vochtabsorptie, meestal rond 0,1-0,5%, wat het risico op kromtrekken of delaminatie vermindert.

12. Hoge optische helderheid:

LCP kan zo geformuleerd worden dat het een hoge optische helderheid heeft, waardoor het geschikt is voor toepassingen waar transparantie vereist is.

13. Lage uitgassing:

LCP heeft een lage uitgassing, waardoor het zeer geschikt is voor toepassingen waarbij een vacuüm- of lagedrukomgeving nodig is.

14. Hoge zuiverheid:

LCP kan heel zuiver gemaakt worden, dus het is goed voor toepassingen waarbij je geen vervuiling wilt.

15. Stabiliteit in hoge dimensies:

LCP heeft een hoge dimensionale stabiliteit, wat betekent dat het zijn vorm en grootte behoudt, zelfs als het warm of nat wordt.

16. Hoge kruip- en vermoeiingsweerstand:

LCP heeft een hoge kruipweerstand, wat betekent dat het zijn mechanische eigenschappen behoudt, zelfs als je het langdurig belast. Tegelijkertijd heeft LCP een hoge weerstand tegen vermoeiing, wat betekent dat het veel spanning en rek kan verdragen zonder te breken of te verslijten.

Wat zijn de eigenschappen van LCP?

Eigendom	Metrisch	Engels
Dichtheid	1,38 - 2,02 g/cc	0,0499 - 0,0730 lb/in³
Waterabsorptie	0.0100 - 0.0400 %	0.0100 - 0.0400 %
Smeltstroom	9,00 - 18,0 g/10 min	9,00 - 18,0 g/10 min
Hardheid, Rockwell M	45.0 - 90.0	45.0 - 90.0
Treksterkte, ultiem	32,0 - 182 MPa	4640 - 26400 psi
Rek bij breuk	0.600 - 4.10 %	0.600 - 4.10 %
Elasticiteitsmodulus	7,10 - 18,0 GPa	1030 - 2610 ksi
Buigsterkte	56,0 - 220 MPa	8120 - 31900 psi
Flexural Modulus	7,03 - 20,0 GPa	1020 - 2900 ksi
Rek bij breuk	1.30 - 4.00 %	1.30 - 4.00 %
Elektrische weerstand	1,00e+13 - 1,00e+17 ohm-cm	1,00e+13 - 1,00e+17 ohm-cm
Oppervlakteweerstand	4,10e+12 - 1,00e+15 ohm	4,10e+12 - 1,00e+15 ohm
Diëlektrische constante	2.70 - 12.0	2.70 - 12.0
Diëlektrische sterkte	19,0 - 53,0 kV/mm	483 - 1350 kV/in
Thermische geleidbaarheid	0,500 - 34,6 W/m-K	3,47 - 240 BTU-in/hr-ft²-°F
Smeltpunt	212 - 350 °C	414 - 662 °F
Verwerkingstemperatuur	20.0 - 350 ℃	68.0 - 662 ℉
Temperatuur sproeier	290 - 382 ℃	554 - 720 ℉
Matrijstemperatuur	225 - 295 ℃	437 - 563 ℉
Smelttemperatuur	185 - 382 ℃	365 - 720 ℉
Schimmel Temperatuur	65.6 - 177 ℃	150 - 351 ℉
Droogtemperatuur	130 - 180 ℃	266 - 356 ℉
Injectiedruk	50,0 - 150 MPa	7250 - 21800 psi

Kunnen LCP materialen spuitgegoten worden?

Ja, je kunt Liquid Crystal Polymer (LCP) materialen spuitgieten. Ze staan bekend om hun superieure prestaties in een heleboel verschillende toepassingen.

LCP, een hoogwaardige speciale kunststof, staat bekend om zijn goede mechanische eigenschappen, lage vochtabsorptie, chemische corrosiebestendigheid, weerbestendigheid, hittebestendigheid, vlamvertraging, lage diëlektrische constante en lage dissipatiefactor.

Spuitgieten is een van de belangrijkste verwerkingsmethoden voor LCP en de uitstekende vloei-eigenschappen en snelle uitharding maken het speciaal geschikt voor deze methode.

LCP (Liquid Crystal Polymer) producten zijn anders dan andere engineering plastics omdat ze geen flash hebben wanneer ze gevormd worden. LCP is ook speciaal omdat het een sterk geordende vezelstructuur heeft. LCP kan zelfs sterker zijn dan andere technische kunststoffen met glasvezels erin. Dit betekent dat LCP zeer geschikt is voor spuitgieten omdat het sterk is en niet verandert.

Als je LCP spuitgiet, moet je het gedurende 4-6 uur drogen bij 150°C om het vochtgehalte onder 0,02% en het dauwpunt onder -35°C te krijgen. Als je een LCP spuitgietmachine kiest, moet je ervoor zorgen dat deze een schroef heeft van slijtvast materiaal, een nauwkeurig temperatuurregelsysteem en een speciaal spuitmondontwerp om ervoor te zorgen dat het voedings- en injectiesysteem snel reageert. Je moet ook proportionele tegendruk gebruiken bij het spuitgieten van LCP om een preciezere en stabielere voeding te krijgen, en de spuitgietomstandigheden zoals wachttijd en temperatuur aanpassen op basis van de grootte, vorm, dikte en vormstructuur van het product om er zeker van te zijn dat het product goed is en goed werkt.

Wat zijn de belangrijkste overwegingen voor LCP spuitgieten?

LCP (Liquid Crystal Polymer) spuitgieten vereist meestal specifieke verwerkingsomstandigheden en apparatuur. Hier zijn enkele dingen waar je aan moet denken:

1. Ontwerpaspecten

Bij het ontwerpen van onderdelen voor LCP spuitgieten moet je rekening houden met de volgende factoren:

Wanddikte: De beste wanddikte is meestal tussen 0,3 mm en 1 mm. Vlotte overgangen tussen verschillende diktes maken het gemakkelijker om te gieten en verminderen de spanning.

② Straal: Uitwendige radii moeten minstens 1,5 keer de wanddikte zijn en inwendige radii 0,5 keer de wanddikte. Grotere radii helpen spanningsconcentraties te minimaliseren.

Trekhoek: Dunwandige onderdelen hebben een trekhoek van 0,5° tot 1° nodig, terwijl dikkere onderdelen 1° tot 2° nodig hebben om ze gemakkelijk uit de matrijs te krijgen. Diepere matrijsholten hebben grotere ontwerphoeken nodig.

Toleranties: LCP heeft een lage krimp en thermische stabiliteit, vooral bij gebruik van stalen mallen, zodat je strakke toleranties kunt hanteren.

Laslijnen: Laslijnen maken onderdelen zwak en zien er slecht uit. Zet de poort op de juiste plaats en ontlucht de mal goed om de laslijnen klein te houden.

2. Verwerkingsaspecten

Vochtregulatie: Hoewel LCP niet veel vocht opneemt, moet je het toch 4 tot 24 uur drogen bij 150°C om holtes en luchtbellen te voorkomen. Je wilt dat het vochtgehalte lager is dan 0,01%.

Vormtemperatuur: LCP heeft een vrij hoog smeltpunt (rond 320°C/608°F), dus je moet voorzichtig zijn met de maltemperatuur om te voorkomen dat de mal kromtrekt of in de war raakt. Meestal moet de maltemperatuur tussen 150°C en 250°C liggen.

Injectiedruk: LCP-materialen zijn vrij stijf, dus je moet een hoge injectiedruk gebruiken (meestal meer dan 1000 bar/14500 psi) om de mal te vullen. Pas de injectiedruk aan om de beste kwaliteit te krijgen en het materiaal niet te beschadigen.

Injectiesnelheid: De injectiesnelheid moet worden geregeld om overmatige afschuifspanning te voorkomen, die kan leiden tot materiaaldegradatie of defecten aan het onderdeel. De algemene injectiesnelheid is 10 tot 50 mm/s (0,4 tot 2 inch/s). Door de lage viscositeit van LCP zijn lagere injectiedrukken (0,35 tot 1 MPa) geschikt, met een snelle injectiesnelheid om vroegtijdige kristallisatie te voorkomen en laslijnen te verminderen.

Vormontwerp: Optimaliseer het matrijsontwerp voor LCP materiaaleigenschappen, waaronder:

a. Maak oppervlakken glad om te voorkomen dat materiaal blijft plakken.
b. Zachte hoeken om stress te verminderen.
c. Voldoende ventilatie om te voorkomen dat lucht wordt ingesloten.
d. Overweeg het gebruik van LCP-specifieke matrijsinserts of coatings om de kwaliteit van onderdelen te verbeteren.

Materiaalkeuze: Niet alle LCP-materialen zijn geschikt voor spuitgieten. Sommige kwaliteiten vereisen speciale verwerkingsomstandigheden of zijn niet compatibel met bepaalde matrijsmaterialen. Daarom is het belangrijk om het materiaal te kiezen dat voldoet aan uw specifieke toepassingseisen en verwerkingsomstandigheden.

Post-processing: Sommige LCP onderdelen hebben extra nabewerkingsstappen nodig, zoals gloeien of spanningsontlasting, om de beste prestaties te krijgen.

Gereedschap en uitrusting: Gebruik goed gereedschap en apparatuur voor LCP spuitgieten, zoals:

a. Mallen en inzetstukken die hoge temperaturen aankunnen.
b. Injectiesystemen die hoge druk aankunnen.
c. Regelsystemen die temperatuur en druk heel goed kunnen regelen.

⑨ Verwerkingsvoorwaarden: Houd verwerkingsomstandigheden zoals:

a. Temperatuur- en drukprofielen.
b. Injectiesnelheid en -druk.
c. Koelsnelheden en temperatuur.

Kwaliteitscontrole: Zorg voor kwaliteitscontroleprocedures om onderdelen te controleren op problemen, zoals:

a. Nauwkeurigheid van de afmetingen.
b. Afwerking oppervlak.
c. Hoe sterk het materiaal is (zoals hoeveel het kan uitrekken of hoeveel het aankan voordat het breekt).

LCP spuitgiet productie

LCP spuitgiet productiegids

Hulpmiddelen voor de Complete gids voor LCP spuitgietproducten

Hoe LCP Spuitgieten uit te voeren: Een stap-voor-stap handleiding

LCP (Liquid Crystal Polymer) wordt veel gebruikt in elektronica, elektrische apparaten, auto's, lucht- en ruimtevaart en op andere gebieden vanwege de hoge sterkte, hoge modulus, lage vochtabsorptie, uitstekende hittebestendigheid en elektrische eigenschappen. Het LCP spuitgietproces is een nauwkeurig en complex productieproces dat strenge controle vereist in elke fase om de kwaliteit van het product te garanderen. Hieronder volgt een gedetailleerde beschrijving van het LCP spuitgietproces, met aandacht voor het hele proces van materiaalselectie en voorbereiding tot onderhoud en optimalisatie.

1. Materiaalkeuze en voorbereiding:

Materiaalkeuze: Kies de juiste LCP kwaliteit voor uw product. Denk aan zaken als hittebestendigheid, mechanische sterkte, verwerkbaarheid en kosten.

Droogproces: Ook al neemt LCP niet veel vocht op, toch moet het goed gedroogd worden voordat je het schiet. Meestal gebruik je een hete lucht circulerende droger, ingesteld op de juiste temperatuur (zoals 300-350°F) en voor de juiste hoeveelheid tijd (afhankelijk van hoe dik het materiaal is) om ervoor te zorgen dat het vochtgehalte laag genoeg is.

Mengen en voorplastificeren: Voor gemodificeerde LCP materialen moet je ze gelijkmatig mengen. Voorplastificeren zorgt ervoor dat het materiaal beter smelt en beter vloeit.

2. Ontwerp en productie van matrijzen:

Ontwerp van de matrijs: Ontwerp de matrijs op basis van de vorm, grootte en precisievereisten van het product. Omdat LCP zeer vloeiend is, is het belangrijk om het ontwerp van de runner te optimaliseren om drukverlies en afschuifwarmte te beperken.

Materiaalkeuze: Het matrijsmateriaal moet hittebestendig, corrosiebestendig en zeer duurzaam zijn. Veelgebruikte materialen zijn geavanceerde gelegeerde staalsoorten zoals H13 en S136.

Precisiebewerking: Zorg ervoor dat elk matrijsonderdeel nauwkeurig wordt bewerkt, vooral de oppervlakteafwerking van de matrijsholte, om productdefecten te verminderen.

Ontwerp koelsysteem: Ontwerp de koelkanalen goed voor een snelle en gelijkmatige koeling, een kortere productiecyclus en minder kromtrekken.

3. Spuitgietmachine instellen en afstellen:

Machineselectie: Kies de juiste spuitgietmachine op basis van de eigenschappen van LCP-materiaal en de grootte van het product en zorg voor voldoende klemkracht en injectiedruk.

Parameterinstellingen: Dit omvat schroefsnelheid, tegendruk, injectiesnelheid, injectiedruk, wachttijd en koeltijd. Voor LCP-injectie zijn een hogere injectiesnelheid en -druk nodig om de hoge viscositeit van het materiaal te overwinnen.

Voorverwarmen en afstellen: Verwarm de onderdelen van de machine voor op de juiste temperatuur en voer een teststoot uit om de machine af te stellen voor de beste werking.

4. Gesmolten kunststof injectie:

Regeling smelttemperatuur: Het smelttemperatuurbereik voor LCP is vrij smal, dus je moet de temperatuur van de loop goed regelen, meestal tussen 300-350°C.

Injectieproces: Injecteer het gesmolten LCP in de vormholte met hoge snelheid en hoge druk, waarbij de injectiesnelheid en de drukcurve zorgvuldig worden gecontroleerd om defecten zoals bellen of vloeisporen te voorkomen.

5. Houddruk, afkoeling en stolling:

Houdfase: Nadat je het materiaal hebt geïnjecteerd, oefen je wat druk uit om te compenseren voor het krimpen van het materiaal tijdens het afkoelen. Dit zorgt ervoor dat het product de juiste grootte en vorm krijgt.

Afkoelen en stollen: Laat de mal voldoende afkoelen. Zodra het LCP onderdeel stijf en stabiel genoeg is, open je de mal.

6. Openen van de mal, verwijderen van onderdelen en trimmen:

Openen van de mal: Zorg ervoor dat het product volledig is afgekoeld en open dan voorzichtig de mal zodat je geen krassen maakt op het product.

Onderdelen verwijderen en bijsnijden: Verwijder het product, snijd het onderdeel uit, zoek naar extra dingen zoals poorten en uitsteeksels en snijd bij als dat nodig is. Nabewerking kan nodig zijn.

7. Kwaliteitsinspectie en -controle:

Uiterlijk inspecteren: Bekijk het product om te zien of er krassen, barsten, bellen of andere problemen zijn.

Dimensionale metingen: Gebruik meetgereedschap om belangrijke productafmetingen te meten en zorg ervoor dat ze overeenkomen met de ontwerpspecificaties.

Prestatie testen: Test de mechanische eigenschappen, hittebestendigheid en elektrische prestaties om er zeker van te zijn dat het product voldoet aan de prestatienormen.

Ontwerprichtlijnen voor LCP spuitgieten

Als je spuitgegoten onderdelen ontwerpt met vloeibare kristalpolymeren (LCP), moet je aan veel dingen denken om er zeker van te zijn dat ze goed werken en gemaakt kunnen worden. Hier zijn enkele belangrijke dingen om over na te denken als je LCP spuitgietonderdelen ontwerpt:

1. Deelontwerp:

Houd het ontwerp van onderdelen eenvoudig en vermijd complexe geometrieën.

Gebruik een consistente wanddikte om een gelijkmatige koeling te garanderen en kromtrekken te minimaliseren.

Vermijd dunne wanden (<0,5 mm) en scherpe hoeken omdat deze scheuren of delaminatie kunnen veroorzaken.

2. Poortontwerp:

Gebruik een poort in het midden of in de buurt van de lijn waar de twee helften van de mal samenkomen om het onderdeel minder krom te trekken.

Plaats geen poorten op plaatsen waar al veel spanning staat (zoals bij gaten of plaatsen waar het onderdeel dunner is).
Maak het hek de juiste grootte voor het onderdeel, zodat het goed wordt opgevuld.

3. Uitwerpsysteem:

Ontwerp het uitwerpsysteem om er zeker van te zijn dat je het onderdeel eruit krijgt zonder het te beschadigen of de mal te beschadigen.

Gebruik een antiaanbaklaag of een losmiddel om te voorkomen dat het onderdeel vastplakt.

4. Koelsysteem:

Ontwerp het koelsysteem om ervoor te zorgen dat het onderdeel gelijkmatig afkoelt en niet kromtrekt.

Gebruik een combinatie van koelkanalen en ventilatieopeningen om de warmte af te voeren en te voorkomen dat het onderdeel kromtrekt.

5. Vormontwerp:

Gebruik een solide matrijsontwerp dat sterk en stijf is om hoge injectiedrukken aan te kunnen.

Zorg ervoor dat de schimmel goed ontlucht is om lucht af te voeren en holtes te voorkomen.

Gebruik een antiaanbaklaag of een losmiddel om te voorkomen dat de onderdelen aan elkaar plakken.

6. Wanddikte:

Algemene richtlijnen: Houd de wanddikte tussen 0,3 mm en 1 mm. Dit zijn geen harde en snelle regels, maar het is een goed bereik voor de meeste toepassingen. Soepele overgangen tussen verschillende wanddiktes zijn belangrijk om spanningsconcentraties te vermijden en de vervormbaarheid te verbeteren.

Uniformiteit: Probeer de wanddikte uniform te houden om problemen als kromtrekken en verzinken te voorkomen. De wanddikte zou idealiter 40% tot 60% van de aangrenzende wanddikte moeten zijn.

7. Straal en hoeken:

Radius: Uitwendige radii moeten minstens 1,5 keer de wanddikte zijn, terwijl inwendige radii 0,5 keer de wanddikte moeten zijn. Grotere radii helpen spanningsconcentraties te verminderen en maken het gemakkelijker om vorm te geven.

Interne hoeken: Gebruik vullingen op interne hoeken om ze sterker te maken en stress te verlichten, terwijl scherpe externe hoeken oké zijn.

8. Opzethoeken:

Ontwerphoeken: De ontwerphoek moet 0,5° tot 1° zijn voor dunwandige onderdelen en 1° tot 2° voor dikkere onderdelen om ze gemakkelijker uit de mal te laten komen. Bij sterk gepolijste vormen kan een minimale trekhoek voldoende zijn.

9. Toleranties:

Onderdeeltoleranties: LCP biedt een hoge precisie en een lage thermische uitzetting en krimp. Onderdelen gemaakt met stalen mallen hebben nauwere toleranties dan onderdelen gemaakt met aluminium mallen.

10. Laslijnen:

Laslijnen minimaliseren: LCP is gevoelig voor laslijnen, die het onderdeel kunnen verzwakken. Ontwerpers moeten poorten op de juiste plaatsen plaatsen om deze defecten te voorkomen en ervoor te zorgen dat de mal kan ademen.

Wat zijn de voordelen van LCP spuitgieten?

LCP (Liquid Crystal Polymer) spuitgieten is geweldig vanwege de unieke materiaaleigenschappen. Het wordt in veel verschillende industrieën gebruikt. Dit is waarom het zo geweldig is:

1. Uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen:

LCP-materialen kunnen de hitte aan, baby! Ze kunnen hitte aan tot 200°C en meer. Andere kunststoffen kunnen smelten, kromtrekken of het gewoon opgeven als het heet wordt, maar LCP niet. Het blijft sterk en werkt gewoon door. Dit is een groot voordeel voor veel dingen, zoals elektronica, auto's en vliegtuigen. Auto-onderdelen die dicht bij de motor zitten moeten bijvoorbeeld de hitte aankunnen en LCP kan dat. Bovendien vindt LCP het niet erg om met chemicaliën in aanraking te komen als het heet is, dus het is perfect voor plaatsen waar het er echt heet aan toe gaat.

2. Hoge sterkte en stijfheid:

LCP is sterk en kan veel mechanische spanning aan. Het is ook stijf, dus het behoudt zijn vorm en buigt niet door als je er gewicht op zet. Zelfs als het heet wordt, blijft LCP sterk, wat belangrijk is voor onderdelen die de juiste maat moeten hebben. Als je kleine onderdelen maakt of dingen die precies goed moeten zijn, is LCP geweldig omdat het sterk en stijf is. Daarom gebruiken mensen het voor dingen als stekkers en onderdelen in elektronica. Het houdt alles bij elkaar en zit niet in de weg.

3. Lage krimp en minimaal kromtrekken:

LCP heeft een unieke kristalstructuur waardoor het minder krimpt bij het gieten. Dit betekent dat de onderdelen die je maakt met LCP eerder de juiste maat zullen hebben. Ze zullen ook minder snel kromtrekken of verdraaien omdat ze niet ongelijkmatig krimpen als ze afkoelen. Dit is erg belangrijk als je onderdelen maakt die perfect in elkaar moeten passen of ingewikkelde vormen hebben. Vergeleken met andere kunststoffen hebben onderdelen gemaakt met LCP gladdere oppervlakken en minder vervorming, zodat je meer onderdelen in minder tijd kunt maken en minder fouten hoeft te maken.

4. Grote chemische weerstand:

LCP-materialen zijn zeer goed bestand tegen een groot aantal chemicaliën, waaronder zuren, basen en organische oplosmiddelen. Ze zijn praktisch ongevoelig voor corrosie of degradatie, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor toepassingen die worden blootgesteld aan corrosieve omgevingen of chemicaliën. In industriële automatiseringsapparatuur komen sommige onderdelen bijvoorbeeld vaak in contact met chemicaliën of oplosmiddelen en LCP kan in dergelijke omgevingen zijn prestaties behouden zonder fysieke of chemische veranderingen. Hierdoor wordt het veel gebruikt in industrieën zoals de chemische industrie, de olie-industrie en de farmaceutische industrie die met chemicaliën werken.

5. Uitstekende elektrische prestaties:

LCP-materialen hebben niet alleen goede mechanische eigenschappen, maar ook uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen. Ze hebben een lage diëlektrische constante en verliesfactor, wat zorgt voor stabiliteit in hoogfrequente elektronische toepassingen. Hierdoor zijn ze ideaal voor het maken van printplaten, connectoren, schakelaars en andere componenten in de elektrische en elektronische industrie. Vooral in de micro-elektronica, waar apparaten steeds kleiner worden, moeten materialen zeer nauwkeurig kunnen worden gevormd en tegelijkertijd goede elektrische isolatie-eigenschappen hebben, wat LCP heeft. Bovendien helpt de lage vochtabsorptie van LCP om goede elektrische prestaties te behouden in omgevingen met een hoge vochtigheidsgraad, waardoor kortsluiting en elektrische schokken worden voorkomen.

6. Lage vochtopname:

LCP-materialen absorberen niet veel vocht, dus ze veranderen niet veel van vorm of prestatie, zelfs niet op echt natte plekken. Dit is goed voor dingen zoals medische apparaten en sommige elektronische onderdelen die droog moeten blijven, want water kan ervoor zorgen dat ze opzwellen of niet goed werken. Doordat LCP niet veel vocht absorbeert, werken ze op verschillende plaatsen hetzelfde, wat belangrijk is voor dingen die lang goed moeten blijven werken.

7. Licht en sterk:

LCP is lichter dan gewone metalen, wat geweldig is voor industrieën die dingen lichter moeten maken, zoals de ruimtevaart en auto's. Ook al is LCP licht, het is nog steeds erg sterk, dus je kunt er allerlei leuke dingen mee maken. Autobedrijven kunnen LCP bijvoorbeeld gebruiken om lichtere onderdelen te maken die auto's helpen minder benzine te verbruiken zonder kapot te gaan.

8. Dunwandige vormcapaciteit:

LCP vloeit heel goed, dus het kan kleine ruimtes in mallen opvullen. Daarom is het ideaal voor het maken van hele dunne onderdelen die super precies moeten zijn. Dit is belangrijk voor kleine elektronische onderdelen en vreemde vormen. LCP kan wanden maken die dunner zijn dan andere kunststoffen, maar nog steeds sterk. Je kunt dus kleinere, preciezere onderdelen maken die niet breken. Daarom wordt LCP gebruikt in veel dingen zoals telefoons, medische dingen en elektrische connectoren.

9. Intrinsieke vlamvertraging:

LCP-materialen zijn van nature vuurbestendig. Ze kunnen zichzelf blussen in situaties met hoge temperaturen, wat betekent dat ze minder snel vlam vatten. In tegenstelling tot andere kunststoffen die extra chemicaliën nodig hebben om ze vuurbestendig te maken, maakt de natuurlijke vuurbestendigheid van LCP het veiliger en zorgt ervoor dat de chemicaliën de werking van het materiaal niet verstoren. Dit is vooral goed voor elektronica, auto's en vliegtuigen, waar ze ervoor moeten zorgen dat dingen niet in brand vliegen als het te gek wordt.

Wat zijn de nadelen van LCP spuitgieten?

Hoewel LCP (Liquid Crystal Polymer) spuitgieten veel voordelen biedt, zijn er ook enkele nadelen:

1. Hoge schimmelkosten:

LCP spuitgieten vereist speciale matrijzen en apparatuur, die duur kunnen zijn om te ontwerpen en te maken. Je moet hoogprecieze matrijzen gebruiken met krappe toleranties, vooral voor dunwandige ontwerpen en strakke controle, waardoor de initiële gereedschapskosten omhoog gaan.

2. Hoge materiaalkosten:

LCP-materialen zijn over het algemeen duurder dan andere kunststoffen, waardoor de totale productiekosten stijgen. Vergeleken met standaard engineering plastics is LCP vaak duurder. De hoge grondstofkosten maken het minder rendabel voor low-budget of hoog-volume toepassingen, vooral in kostengevoelige industrieën.

3. Beperkte materiaalopties:

LCP-materialen hebben beperkte kleur-, textuur- en additievenopties, wat de ontwerpflexibiliteit beperkt.

4. Ontwerpbeperkingen:

Als je onderdelen van LCP maakt, moet je met een aantal dingen rekening houden om het gieten goed te laten verlopen. Je mag geen scherpe randen of ondersnijdingen hebben en je moet nadenken over waar je de poort en de koelkanalen gaat plaatsen. Deze dingen kunnen het moeilijker maken om je onderdeel te ontwerpen in vergelijking met andere materialen.

5. Hoge verwerkingstemperaturen:

LCP-materialen hebben hoge verwerkingstemperaturen nodig (rond 320°C/608°F), wat een probleem kan zijn voor sommige spuitgietmachines. Vergeleken met veel andere thermoplasten heeft LCP veel hogere verwerkingstemperaturen nodig, met een smeltpuntbereik van 340°C tot 400°C. Dit betekent dat je speciale apparatuur nodig hebt en misschien meer moet betalen voor energie als je het maakt.

6. Vereisten voor hoge druk:

LCP-materialen vereisen een hoge injectiedruk (meestal meer dan 1000 bar/14500 psi), wat voor sommige spuitgietmachines een uitdaging kan zijn.

7. Beperkte vormmogelijkheden:

LCP-materialen kunnen niet goed gieten, dus het is niet altijd mogelijk om grote onderdelen te maken of er veel van te maken. LCP vloeit redelijk goed, maar het krimpt anders in verschillende richtingen, wat het gieten moeilijk kan maken, vooral als je een soort met vezels gebruikt. Hierdoor kunnen onderdelen kromtrekken en is het moeilijk om de grootte onder controle te houden, dus je moet echt goede mallen maken en heel voorzichtig zijn bij het gieten.

8. Uitdagingen voor verwerking na het gieten:

LCP onderdelen kunnen extra stappen nodig hebben na het gieten, zoals gloeien of spanningsontlasting, wat het productieproces ingewikkelder en duurder maakt.

9. Beperkte schokbestendigheid:

LCP is sterk en stijf, maar ook bros. Dat betekent dat het niet geschikt is voor toepassingen waarbij je iets nodig hebt dat tegen een stootje kan of veel buigt. Als je het echt hard raakt of er in één keer veel druk op zet, kan het barsten of breken. Andere kunststoffen zoals polycarbonaat of ABS zijn misschien beter voor dit soort toepassingen.

10. Beperkte recyclingmogelijkheden:

Je kunt LCP's recyclen, maar recyclen is nog nieuw en er zijn nog niet veel plekken die het doen.

11. Potentiële veranderingen in materiaaleigenschappen in de loop der tijd:

LCP-materialen kunnen na verloop van tijd veranderen, zoals kruipen of ontspannen, wat invloed kan hebben op hoe ze werken.

12. Compatibiliteitsproblemen met sommige matrijsmaterialen:

Sommige matrijsmaterialen zijn niet compatibel met LCP materialen, wat defecten in de onderdelen of problemen met de tooling kan veroorzaken.

13. Risico op materiaaldegradatie:

LCP-materialen kunnen na verloop van tijd afbreken, vooral als ze worden blootgesteld aan hitte, licht of chemicaliën, wat invloed kan hebben op hoe goed ze werken.

14. Omgevingsgevoeligheid tijdens verwerking:

LCP-materialen zijn zeer vochtbestendig, maar ze zijn gevoelig voor vocht voor verwerking. Als het materiaal vocht uit de omgeving absorbeert voor het gieten, kan dit leiden tot defecten zoals holtes of bellen in het eindproduct. Dit betekent dat je het materiaal moet drogen voordat je het verwerkt, wat extra stappen en productietijd toevoegt.

Wat zijn de toepassingen van LCP spuitgieten?

LCP (Liquid Crystal Polymer) spuitgieten wordt veel gebruikt in verschillende industrieën vanwege de unieke eigenschappen. Hier zijn enkele toepassingen: