Vanuit ontwikkelingsoogpunt blijkt het praktisch om eerst een dragende structuur te spuitgieten en daarna een prettig aanvoelende laag zachte kunststof aan te brengen via insert- of secundair spuitgieten, omdat nabewerking niet nodig is. Lagedrukspuitgieten van textiel of huidmateriaal vereist daarentegen veel nabewerking.
Wat is lagedruk spuitgieten?
Spuitgieten onder lage druk is het proces waarbij een ingekapseld materiaal bij een zeer lage injectiedruk in een matrijs wordt gespoten en snel uithardt.
Lagedrukspuitgieten is een veilig en behoedzaam proces tussen hogedrukspuitgieten en ingieten. Dankzij de korte cyclustijden en lage drukken is het ideaal voor de bescherming van printplaten.
In de auto-industrie wordt dit proces gebruikt voor het spuitgieten van interieurbekleding en het verpakken van elektronische onderdelen.
Voorbeelden van lagedruk spuitgiettoepassingen
Interieuronderdelen: Met een zeer lage injectiedruk (300-600 bar) worden PVC-huiden of gebreide stoffen aan het vormproces toegevoegd.
Veel gebruikte materiaalsoorten zijn: leer, PVC-huid, TPO-huid met PP-schuim, PUR-huid, gebreide stof met niet-geweven stof en vezelvilt, evenals de composietinjectie tussen het oppervlaktemateriaal en het skeletmateriaal; veel mid- tot high-end auto-interieuronderdelen maken gebruik van lagedruk spuitgietprocessen, zoals Mercedes-Benz, BMW deurpaneelinzetstukken, enz.
Inkapseling van elektronische componenten: Het inkapselingsproces gebruikt een zeer kleine injectiedruk (1,5~40bar) om het verbruik van het inkapselingsmateriaal in de matrijs te injecteren en hardt het snel uit (5~50 seconden).
De druk en temperatuur gebruikt voor laagdrukspuitgieten zijn veel lager dan bij het normale spuitgietproces, en het proces is relatief eenvoudig en stelt geen hoge eisen aan apparatuur en matrijzen.
Spuitgieten onder lage druk
Het proces verloopt als volgt:
Laagdrukspuitgieten is een in-montagetechniek, vergelijkbaar met IMD waarbij de stof/huid direct op het product wordt gevormd (als de spuitdruk te hoog is, wordt de stof beschadigd).
Op basis van de kenmerken van het spuitgietproces zijn er twee soorten spuitgieten onder lage druk: een open vorm en een gesloten vorm.
Het verschil zit hem in het feit of er een bepaalde opening is tussen de bewegende en de vaste mal wanneer de mal gesloten is.
Tijdens het vulproces wordt een precieze hoeveelheid smelt vloeiend geïnjecteerd (de stroom van de plastic smelt op de stof is veel trager dan op een gladde matrijsholte), zodat de stoffen lagedrukinjectiematrijzen meer poorten hebben dan gewone matrijzen.
Lage-druk spuitgieten kenmerken
1. Voordelen
a. Met hoge weerstand, het huidmateriaal is geïntegreerd met het plastic basismateriaal, er is geen mogelijkheid om eraf te vallen
b. Hoog vormrendement, milieuvriendelijker, geen lijmapplicatie nodig voor het bekledingsproces, waardoor de luchtkwaliteit in de auto verbetert.
c. De interne structuur kan willekeurig worden ontworpen en de vrijheid van oppervlaktemodellering is groter dan bij het bekledingsproces, de modelleringseigenschappen zijn duidelijker, het product is mooi en het comfort is hoog.
2. Nadelen
a. Het laagdrukvormproces is complexer, vatbaar voor invloed van de matrijs en de rekbaarheid van de stof/PVC-huid, en het afvalpercentage is relatief hoog
b. Patroonbehoud, in de hoge rek, patroon driedimensionale zin is slecht
c. Hogere gereedschapskosten en duurdere stoffen
Gezien de bovenstaande voor- en nadelen heeft laagdrukspuitgieten de volgende kenmerken.
Vorm: scheidingsvlak met een sluitspleet; de poort wordt bestuurd door een sequentieklep (bestuurd door kleptype hot runner)
Manipulator: zowel doekklemfunctie als productopraapfunctie
Samengestelde laag: PVC/PU; stof, enz.
Skeletmateriaal: gemodificeerd PP en PC/ABS met betere vloeibaarheid, enz.
Lagedruk spuitgieten belangrijke beïnvloedende factoren
Textiel; samenstelling: kan een non-wovenlaag, sponslaag, schuimlaag, gebreide oppervlaktelaag of zachte kunststoflaag (PVC) bevatten.
Textieleigenschappen: statische rek en restrek in lengte- en dwarsrichting. Bij grotere rek vervormt het textiel minder gemakkelijk, maar zijn rimpels duidelijker; bij kleinere rek vervormt het gemakkelijker, maar rimpelt het minder snel.
Matrijsconstructie: Gewoonlijk wordt een sequentiële naaldafsluiting met puntaanspuitingen gekozen en zijn meer aanspuitpunten nodig dan bij standaard dragermateriaal voor spuitgieten. Bij een totale productlengte L = 1000mm en wanddikte T = 2,5mm is de aanbevolen hoeveelheid aanspuitpunten = 1000/2,5/F; de F-waarde is voor PP-materiaal kleiner dan 100 en voor ABS of PC kleiner dan 80.
Ontwerp van de ontluchting van de matrijsholte: De constructie van een spuitgietmatrijs voor PVC-huid is gelijk aan die voor textiel, maar legt de nadruk op ontluchting van de ruimte tussen holte en kern.
Andere technische eisen: De R-radius bij de producthoek mag niet kleiner zijn dan 3,0. De dikte van de kunststofzone van het product mag niet te groot zijn om krimp te voorkomen.
De dikte van de peesbit mag niet groter zijn dan 3/5 van de dikte van de lijmbit; producten met een diep gat moeten worden gesplitst; de rand van het uiterlijk van het product moet de stofwerkplek omkeren, de achterkant van het product mag geen peesbit hebben, enz.
Vloeibaarheid van kunststof bij lagedrukspuitgieten
De index van plastic vloeibaarheid is de smeltindex MI-waarde. Zoals bekend, stroomt plastic op stof veel langzamer dan op de gladde matrijsholte, daarom hebben laagdrukspuitgietmatrijzen voor stof meer inlopen dan gewone matrijzen.
De trage stroomsnelheid zal onvermijdelijk invloed hebben op andere problemen bij het uiterlijk van het product, zoals hechtingssporen, ontbrekend materiaal, enz.
Over het algemeen ligt de MI-waarde van PP-materiaal tussen de 20 en 55, waardoor we bij de productontwikkeling niet blindelings geïmporteerde stoffen en geïmporteerde plastic deeltjes moeten gebruiken.
Omdat deze nodig zijn na de toepassing van de combinatie, zolang en schimmel met goede, binnenlandse materiaal, zoals gebruikelijk, kan gekwalificeerde lage druk spuitgieten producten te maken.
Structuur van lagedruk spuitgietmatrijzen
Meestal is de uitwerper van dit soort mal in de vaste mal, met behulp van de klep poort naar de materiële hoeveelheid van elke poort, de vaste mal heeft een geperste stof frame, en de vaste mal heeft een stof pin of lucht zuignap om de stof vast te zetten.
Lagedrukspuitgieten, veelvoorkomende defecten en behandelingsmaatregelen
(1) Materiaaltekort: Bij scherpe producthoeken ontstaat gemakkelijk materiaaltekort.
(2) Doorsijpeling: Bij producthoeken ontstaat gemakkelijk doorsijpeling. Mogelijke oorzaken zijn een te hoge temperatuur van het aanspuitpunt, een te hoge matrijstemperatuur of een te grote materiaalhoeveelheid bij het betreffende aanspuitpunt.
(3) Doordringing: Bij een scherpe producthoek kan gemakkelijk doordringing optreden. De oorzaak is een spleet bij de scherpe hoek van het deelvlak. Wanneer de hoeveelheid of snelheid van het lagedrukvormmateriaal toeneemt, dringt gesmolten kunststof door de spleet, eerst door de non-wovenlaag en daarna door het oppervlaktetextiel.
De wanddikte op de scherpe hoeken is te dik, dus de wanddikte op de scherpe hoeken van de mal is relatief dun om te voorkomen dat de stof door het materiaal heen sijpelt of kapot gaat.
(4) Breuk van textiel door druk — oorzaak: De matrijstemperatuur bij lagedrukspuitgieten is meestal laag (10-15 graden). Zonder goede roestpreventie ontstaan roestplekken op het frame dat het textiel aandrukt en op het deelvlak van de schuif. Daardoor komt te veel druk op het textiel te staan en kan het door zijn beperkte rekbaarheid breken.
Eigenschappen van PVC huid lagedruk spuitgieten
1. De aard van de PVC-huid
Vergeleken met de stof zijn er veel verschillen tussen de twee. Allereerst de uitlaat: de stof heeft poriën en verliest structuur, zodat het gas er gemakkelijk van binnenuit uit kan lopen; terwijl de PVC-huid een laag PVC-plastic op het oppervlak heeft, zodat het moeilijk is om het gas er van binnenuit uit te laten lopen.
Ten tweede, het substraat: het stoffen substraat is niet-geweven stof, dus de stromingsweerstand tegen gesmolten kunststof is vrij groot; terwijl het PVC huid substraat een kunststof schuimlaag is, is het oppervlak glad en de stromingsweerstand tegen gesmolten kunststof klein.
Dan is de vervormbaarheid: weefselverlenging na de structuurspleet is groot, gesmolten kunststof dringt gemakkelijker door; PVC huidverlenging heeft nog steeds een sterke weerstand en gesmolten kunststof dringt niet gemakkelijk door.
2. Structuur van de matrijs
Vergeleken met stofspuitgieten, het grootste verschil ligt in het ontwerp van holteontluchting, de structuur van de PVC-huidspuitgietmatrijs is hetzelfde als stofspuitgietmatrijs, behalve dat deze zich richt op de holte- en kernruimteontluchting.
Aangezien de lucht in de kern en de holte na het sluiten bestaat wanneer het gesmolten plastic wordt ingespoten, wordt de lucht binnenin langzaam samengeperst. Als het gas niet op tijd wordt afgevoerd, zal het onvermijdelijk grote problemen veroorzaken bij het vullen en vele defecten veroorzaken. Zoals hechtingssporen, krimp en schroeien.
3. Veelvoorkomende defecten en behandelingsmaatregelen
(1) Oppervlaktekrimp van het product
Oorzaak: De spleet tussen de matrijsoppervlakken is te groot, waardoor materiaal ontsnapt, waardoor materiaal niet wordt samengeperst en dus krimpt;
Zoals bij gewoon spuitgieten, de dikke wand van het product, waar er versterkingsstaven zijn, door slechte koeling, resulterend in volumekrimp veroorzaakt door krimp.
(2) Smeltsporen
Reden: Als de vormholte en de kern niet goed worden uitgeput, wordt de lucht aan de voorkant van de poort waar de fronten elkaar raken samengeperst en kan deze niet op natuurlijke wijze versmelten. De combinatie van sporen kan worden weerspiegeld op de huid, wat resulteert in duidelijke smeltsporen en het uiterlijk beïnvloedt.
Net als bij gewoon kunststofspuitgieten veroorzaken een lage matrijstemperatuur en een lage temperatuur van de kunststofsmelt duidelijke vloeinaden.
(3) De huid is ingedrukt
Oorzaak: Net als bij het spuitgieten van textiel is de matrijstemperatuur van een lagedrukspuitgietmatrijs doorgaans laag (10-15 graden). Zonder goede roestpreventie ontstaan roestplekken op het frame dat de huid aandrukt en op het deelvlak van de schuif. Tijdens de productie komt daardoor te veel druk op de huid te staan en breekt deze door haar beperkte rekbaarheid.
(4) Smelt door de aanspuitbus
Oorzaak: Geplastificeerde kunststofsmelt wordt via het aanspuitpunt geïnjecteerd en ondergaat afschuiving en verwarming, waardoor de temperatuur in het midden hoog is. Door de matrijs te openen en de injectieafstand te vergroten, kan doordringing door de smelt worden verminderd. Ook kunnen de temperatuur van het aanspuitpunt en de matrijstemperatuur worden verlaagd, maar daarbij moet rekening worden gehouden met de vloeibaarheid van de hars om materiaaltekort te voorkomen.
Een offerte nodig voor uw spuitgietproject?Ontvang concurrerende prijzen, DFM-feedback en een productieplanning van het engineeringteam van ZetarMold.
Vraag een gratis offerte aan → Bekijk onze complete gids voor spuitgieten voor een uitgebreid overzicht.
