Welke soorten kunststof zijn het meest geschikt voor spuitgieten?

Spuitgieten is een zeer populaire manier om snel grote aantallen kunststofonderdelen te maken. Het is snel en efficiënt. Een van de belangrijkste keuzes is echter de juiste kunststof. In dit artikel bespreken we de meest gebruikte kunststoffen voor spuitgieten en waarvoor ze geschikt zijn.

PS (polystyreen)

PS is een vormloos polymeer met een goede vloeibaarheid en lage waterabsorptie (minder dan 0,2%). Het is een doorzichtige kunststof die gemakkelijk te gieten is. De producten hebben een lichtdoorlaatbaarheid van 88-92%, een sterk kleurvermogen en een hoge hardheid. PS-producten zijn echter broos, gevoelig voor interne spanningsscheuren, slecht hittebestendig (60-80°C), niet giftig en hebben een soortelijk gewicht van ongeveer 1,04 g/cm³ (iets zwaarder dan water).

Dingen zoals bakjes, deksels, flessen, medische benodigdheden die je weggooit, speelgoed, bekers, messen, plakbandspoelen, windschermen en veel schuimproducten zoals eierdozen. Schalen voor vlees en gevogelte, etiketten op flessen en schuimrubber als opvulmateriaal, productverpakkingen, huishoudelijke artikelen (keukengerei, dienbladen, enz.), elektrische apparaten (doorzichtige verpakkingen, lichtverspreiders, isolatiefolie, enz.).

HIPS (polystyreen met hoge impact)

HIPS is een gemodificeerd materiaal van PS met 5-15% rubbercomponenten in de moleculen, waardoor de taaiheid ongeveer vier keer zo groot is als bij PS. Het heeft een sterk verbeterde slagvastheid (high impact polystyrene) en is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten, zoals vlamvertragend, bestand tegen spanningsscheuren, hoogglanzend, extreem slagvast, met glasvezel versterkt en met een laag gehalte aan vluchtige reststoffen.

Meestal gebruikt in verpakkingen en wegwerpproducten, toestellen, speelgoed, amusementsproducten en de bouwsector. Brandvertragende kwaliteiten (UL V-0 en UL 5-V) en slagvast polystyreen worden veel gebruikt in tv-kasten, commerciële machines en elektrische producten.

SAN (styreen-acrylonitril copolymeer)

Chemische en fysische eigenschappen: SAN is een hard, helder materiaal dat bestand is tegen barsten onder spanning. Het is transparanter, heeft een hogere verwekingstemperatuur en is slagvaster dan PS. Het styreen maakt SAN hard, helder en gemakkelijk te verwerken; het acrylonitril geeft SAN chemische en thermische stabiliteit. SAN heeft een goede belastbaarheid, chemische weerstand, hittebestendigheid en dimensionale stabiliteit.

Elektrische producten (stopcontacten, behuizingen, enz.), dagelijkse gebruiksgoederen (keukengerei, koelkastapparaten, tv-voetjes, plakbanddozen, enz.), auto-industrie (koplampbehuizingen, reflectoren, dashboards, enz.), huishoudelijke artikelen (servies, voedselmessen, enz.), cosmetische verpakkingen, veiligheidsglas, behuizingen voor waterfilters en handgrepen voor kranen. Medische producten (spuiten, bloedafzuigbuizen, dialysatoren en reactoren). Verpakkingsmateriaal (cosmetische doosjes, lippenstiftbuizen, mascaradopjes, doppen, sprayflacons en spuitmonden), speciale producten (doppen voor wegwerpaanstekers, borstelondergronden en -haren, visgerei, kunstgebitten, handgrepen van tandenborstels, penschachten, mondstukken van muziekinstrumenten en richtmonofilamenten), enz.

ABS (acrylonitril-butadieenstyreen)

ABS wordt gemaakt van drie chemische stoffen: acrylonitril, butadieen en styreen. ABS is een lichtgele ondoorzichtige hars, niet giftig, geurloos, met een lage waterabsorptie en heeft uitstekende uitgebreide fysische en mechanische eigenschappen, zoals uitstekende elektrische eigenschappen, slijtvastheid, maatvastheid, chemische weerstand en oppervlakteglans. Het heeft echter een slechte weerbestendigheid, hittebestendigheid en is brandbaar.

Auto’s (dashboard, handschoenkastdeurtjes, wieldoppen, spiegelbehuizingen, enz.), koelkasten, sterke gereedschappen (haardrogers, mixers, keukenmachines, grasmaaiers, enz.), telefoonhoesjes, typemachinetoetsenborden, recreatieve voertuigen zoals golfkarretjes en sneeuwschuivers, enz.

BS (Butadieen-Styreencopolymeer)

BS is een copolymeer van butadieen en styreen. Het heeft taaiheid, elasticiteit, een lage hardheid (zacht) en een goede transparantie. De dichtheid van BS-hars is ongeveer 1,01 g/cm³ (vergelijkbaar met water). Het is gemakkelijk te kleuren, heeft een goede vloeibaarheid en is gemakkelijk te gieten.

De verwerkingstemperatuur van BS is over het algemeen geschikt tussen 190-225°C, en de matrijstemperatuur ligt bij voorkeur tussen 30-50°C. Het materiaal moet gedroogd worden voor verwerking. Door de goede vloeibaarheid kunnen de injectiedruk en de injectiesnelheid lager zijn.

Het wordt gebruikt bij spuitgieten, blaasvormen, extrusie en andere verwerkingsmethoden. Het wordt veel toegepast bij de productie van transparante producten die niet snel breken, zoals bekers, deksels, flessen, scharnierdozen, kleerhangers en verpakkingen voor voedingsmiddelen en medisch gebruik.

PMMA (polymethylmethacrylaat)

PMMA is een amorf polymeer, beter bekend als acrylglas. Het heeft een uitstekende transparantie, een goede hittebestendigheid (verwekingstemperatuur van 98 °C), een goede slagvastheid, een gemiddelde mechanische sterkte, een lage oppervlaktehardheid en is gevoelig voor krassen, maar het heeft uitstekende optische eigenschappen en is bestand tegen klimaatveranderingen.

Auto-onderdelen (richtingaanwijzers, dashboards, enz.), medische spullen (bloedcontainers, enz.), industriële spullen (dvd’s, lichtverspreiders), alledaagse spullen (bekers, pennen, enz.).

PE (polyethyleen)

PE is het meest geproduceerde plastic ter wereld. Het is zacht, niet giftig, goedkoop, gemakkelijk te verwerken, heeft een goede chemische weerstand, is corrosiebestendig en is moeilijk te bedrukken.

PE-toepassingen zijn onder andere folies, molding, pijpen, draden en kabels, koelkastcontainers, opslagcontainers, huishoudelijk keukengerei, afsluitdoppen, enzovoort.

PP (polypropyleen)

PP is een kristallijn polymeer. Van de veelgebruikte kunststoffen is PP het lichtst, met een dichtheid van slechts 0,91 g/cm³ (minder dan water). PP heeft de beste hittebestendigheid onder de kunststoffen voor algemeen gebruik, met een vervormingstemperatuur van 80-100 °C, en kan worden gekookt in kokend water. PP heeft een goede weerstand tegen spanningsscheuren, een hoge levensduur bij buigmoeheid, algemeen bekend als “honderdvoudige gom”.

Auto’s (meestal met metalen toevoegingen: spatborden, ventilatiebuizen, ventilatoren, enz.), instrumenten (voeringen voor vaatwasserdeuren, ventilatieopeningen voor drogers, frames en afdekkingen voor wasmachines, voeringen voor koelkastdeuren, enz. Spuitgegoten PP is de op één na grootste markt voor homopolymeren, waaronder verpakkingen, afdichtingen, autospullen, huishoudelijke spullen, speelgoed en veel andere dingen die mensen gebruiken.

PA (nylon)

PA is een kristallijne kunststof (nylon is een taaie, hoekige, halftransparante of melkwitte kristallijne hars). Als technische kunststof heeft nylon doorgaans een molecuulgewicht van 15.000-30.000 en bestaan er veel varianten voor spuitgieten. De belangrijkste voordelen zijn hoge mechanische sterkte, goede taaiheid, vermoeiingsbestendigheid, een glad oppervlak, een hoog verwekingspunt, hittebestendigheid, een lage wrijvingscoëfficiënt, slijtvastheid, zelfsmering, schok- en geluidsabsorptie, oliebestendigheid, bestendigheid tegen zwakke zuren, basen en gangbare oplosmiddelen, goede elektrische isolatie, zelfdovendheid, niet-giftigheid, geurloosheid en goede weersbestendigheid. Nadelen zijn de hoge wateropname en slechte verfbaarheid, die de maatvastheid en elektrische eigenschappen beïnvloeden.

PA is hygroscopisch en moet voor verwerking grondig worden gedroogd, met een vochtgehalte van minder dan 0,3%. PA heeft een veel lagere viscositeit dan andere thermoplasten en het smelttemperatuurbereik is smal (slechts ongeveer 5 °C). PA heeft een slechte thermische stabiliteit en is gevoelig voor afbraak bij smelten.

Watermeters en andere commerciële apparatuur, kabelmantels, mechanische nokken, schuifmechanismen, lagers, auto-industrie, instrumentbehuizingen en andere producten die sterk en taai moeten zijn.

POM (polyoxymethyleen)

POM is een kristallijne kunststof die bekend staat om zijn uitstekende stijfheid, algemeen bekend als “staal”. POM is taai en elastisch, met een uitstekende kruipweerstand, maatvastheid en slagvastheid, zelfs bij lage temperaturen. Het heeft een uitstekende weerstand tegen vermoeiing, kruipweerstand, slijtvastheid, hittebestendigheid, enz.

POM heeft een lage wrijving en een goede maatvastheid, waardoor het bijzonder geschikt is voor het maken van tandwielen en lagers. Vanwege de hoge temperatuurbestendigheid wordt het ook gebruikt in pijpfittingen (pijpventielen, pomphuizen), gazonapparatuur, enz.

PC (polycarbonaat)

PC is een soort technische kunststof. Het is amorf, geurloos, niet giftig, zeer transparant, kleurloos of lichtgeel en heeft uitstekende fysische en mechanische eigenschappen. Het heeft een uitstekende slagvastheid, hoge treksterkte, buigsterkte en druksterkte. Het heeft een goede taaiheid, hittebestendigheid, weerbestendigheid, gemakkelijke kleuring en lage waterabsorptie. De warmtevervormingstemperatuur van PC is 135-143°C. Het heeft een lage kruip, dimensionale stabiliteit, goede hittebestendigheid, bestendigheid tegen lage temperaturen, stabiele mechanische eigenschappen, dimensionale stabiliteit, elektrische eigenschappen en vlamvertraging over een breed temperatuurbereik (-60-120 °C). PC kan worden spuitgegoten, geëxtrudeerd, geperst, geblazen, bedrukt, gelijmd, gecoat en machinaal bewerkt. De belangrijkste verwerkingsmethode is spuitgieten.

PC heeft drie belangrijke toepassingsgebieden: glasassemblage, auto-industrie, elektronica, elektrische industrie, gevolgd door industriële machineonderdelen, cd’s, burgerkleding, kantoorapparatuur zoals computers, medische en gezondheidszorg, films, vrijetijds- en beschermingsmiddelen, enz.

EVA (ethyleenvinylacetaat)

EVA is een soort plastic dat geen vorm heeft, het is niet giftig en het is lichter dan water. De dingen die ervan gemaakt zijn zien er niet glanzend uit, maar ze kunnen uitrekken, ze zijn licht, ze zijn niet erg sterk, ze zijn gemakkelijk te maken en ze zijn gemakkelijk om mee te werken. Het krimpt veel (2%) en je kunt er kleur in aanbrengen.

EVA-materialen kunnen worden gebruikt voor huishoudelijke apparaten zoals koelkastpijpen, gasleidingen, bouwplaten, containers en dagelijkse benodigdheden. Het kan ook worden gebruikt voor verpakkingsfolie, pakkingen, medische apparatuur, smeltlijm, kabelisolatielagen, enz.

PVC (polyvinylchloride)

PVC is een kunststof die niet van hitte houdt en kapot kan gaan als je het niet goed smelt. Het is moeilijk te verbranden (goede brandbestendigheid), dik, vloeit niet goed, is sterk, kan tegen een stootje en verandert niet veel van vorm. Aan PVC worden meestal stabilisatoren, glibberig spul, hulpstoffen, kleuren, dingen om het sterker te maken en andere dingen toegevoegd.

Waterleidingen, huishoudelijke leidingen, huiswandpanelen, commerciële machinebehuizingen, verpakking van elektronische producten, medische apparatuur, voedselverpakking enzovoort.

PPO (polyfenyleenoxide)

PPO (NORLY) is een soort technische kunststof met uitstekende uitgebreide prestaties. Het heeft een hogere hardheid dan PA, POM en PC, hoge mechanische sterkte, goede stijfheid, goede hittebestendigheid (vervormingstemperatuur van 126 °C), hoge maatvastheid (krimpsnelheid van 0,6%) en lage waterabsorptie (minder dan 0,1%). Het nadeel is de instabiliteit tegen ultraviolet licht, de hoge prijs en het lage gebruik. PPO is niet giftig, transparant en heeft een relatief kleine relatieve dichtheid, met uitstekende mechanische sterkte, weerstand tegen spanningsrelaxatie, kruipweerstand, hittebestendigheid, waterbestendigheid en waterdampbestendigheid.

PPO kan door zijn hoge smeltviscositeit en verwerkingstemperatuur worden verwerkt via spuitgieten, extrusie, blaasvormen, persvormen, schuimen, galvaniseren, vacuümcoaten, bedrukken en andere methoden. Het wordt voornamelijk gebruikt in elektronica, auto’s, huishoudelijke apparaten, kantoorapparatuur en industriële machines.

PBT (polybutyleentereftalaat)

PBT is een van de taaiste technische thermoplasten. Het is een semikristallijn materiaal met uitstekende chemische stabiliteit, mechanische sterkte, elektrische isolatie-eigenschappen en thermische stabiliteit. Deze materialen hebben een goede stabiliteit onder een groot aantal omgevingsomstandigheden.

Dingen zoals keukenmachinebladen, stofzuigeronderdelen, elektrische ventilatoren, haardrogeromhulsels, koffiezetapparaatonderdelen en dat soort dingen. Ook dingen als schakelaars, motorbehuizingen, zekeringdozen, computersleutels en al dat elektrische spul. En autospullen, zoals roosters, carrosseriedelen, wieldoppen, deur- en raamonderdelen en zo meer.

Hoe materiaal voor spuitgieten kiezen?

Zorg ervoor dat je precies weet wat je wilt dat je product doet. Denk bijvoorbeeld aan hoe sterk het moet zijn, hoe buigzaam het moet zijn, welke chemicaliën het moet kunnen verwerken, hoe heet het moet kunnen worden en hoe mooi het moet zijn.

Verschillende toepassingen vereisen materialen met specifieke mechanische eigenschappen. Bepaal de gewenste niveaus van sterkte, flexibiliteit en slagvastheid voor uw product. Auto-onderdelen kunnen bijvoorbeeld een hoge sterkte en slagvastheid vereisen, terwijl consumentengoederen flexibiliteit en duurzaamheid belangrijker vinden.

Denk na over het temperatuurbereik waarin je product zal werken. Kies materialen met de juiste hittebestendigheid en smeltpunten om ervoor te zorgen dat ze stabiel blijven wanneer je ze vormt en gebruikt. Als je je product bij hoge temperaturen gaat gebruiken, heb je misschien materialen nodig die stabiel blijven bij hitte, zoals polycarbonaat of polyfenyleensulfide (PPS) engineering plastics.

Als je product zal worden blootgesteld aan chemicaliën of omgevingsfactoren, wil je materialen kiezen die bestand zijn tegen corrosie en degradatie. Als je bijvoorbeeld producten maakt voor de auto-, medische of chemische industrie, heb je materialen nodig die goed bestand zijn tegen chemicaliën, zoals polypropyleen (PP) of polyethyleentereftalaat (PET).

Bedenk hoeveel de spullen die je nodig hebt kosten en of je ze kunt krijgen. Je wilt er zeker van zijn dat je het meeste krijgt voor je geld, maar je wilt er ook zeker van zijn dat de spullen die je krijgt werken. Zorg er ook voor dat je de spullen die je nodig hebt kunt krijgen wanneer je ze nodig hebt, zodat je niet hoeft te stoppen met het maken van spullen.

Denk na over hoe je product eruit zal zien en aan zal voelen. Sommige materialen zijn verkrijgbaar in verschillende kleuren en afwerkingen, waardoor je meer opties hebt voor hoe je product eruit komt te zien. Als je wilt dat je product doorzichtig is, kun je materialen als polycarbonaat (PC) of acryl (PMMA) gebruiken. Je kunt ook dingen aan je materiaal toevoegen om het een bepaalde kleur te geven of om iets speciaals te doen.

Leer de eigenschappen en kenmerken kennen van veelgebruikte spuitgietmaterialen, zoals polyethyleen (PE), polypropyleen (PP) en acrylonitril-butadieen-styreen (ABS). Elk materiaal heeft eigen voor- en nadelen; kies daarom het materiaal dat het beste bij uw productvereisten past.

Vraag het je materiaalleveranciers, spuitgietexperts of ingenieurs met ervaring in je sector. Zij kunnen je goed advies geven en je vertellen welke materialen beschikbaar zijn en welke processen beschikbaar zijn. Ze kunnen je vertellen wat je wel en niet kunt doen.

Voordat je de materiaalkeuze afrondt, moet je eerst een prototype maken en alles testen. Zo kun je eventuele problemen in een vroeg stadium opsporen en de nodige aanpassingen doen.

Houd rekening met het milieu en de wet wanneer je materialen kiest. Gebruik spullen die kunnen worden gerecycled, door de natuur kunnen worden afgebroken of die de regels en normen volgen om het milieu veilig te houden en uit de problemen te blijven.

Conclusie

De juiste kunststof kiezen is cruciaal voor succesvol spuitgieten. Door te letten op sterkte, hitte- en chemicaliënbestendigheid, kosten, uiterlijk en verkrijgbaarheid kunt u het beste materiaal voor uw toepassing kiezen. Kennis van de eigenschappen en toepassingen van verschillende kunststoffen is essentieel om snel en voordelig goede onderdelen te maken.

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.