Wat is een spuitgietmatrijs?

Inleiding: Naarmate de samenleving zich ontwikkelt en de levensstandaard stijgt, worden er steeds hogere eisen gesteld aan de kwaliteit van spuitgietmatrijzen. Tegelijkertijd neemt ook het aantal matrijzen toe dat matrijzenfabrieken produceren.

Wat is een spuitgietmatrijs?

Het spuitgietproces is een productieproces waarmee onderdelen in massa kunnen worden geproduceerd. Het werkt door gesmolten kunststof in een matrijs te injecteren.

Het proces wordt vaak gebruikt voor massaproductie om duizenden identieke producten te maken. Spuitgietmaterialen omvatten metalen, glas, kunststofharsen, elastomeren en suikerwerk, maar doorgaans worden thermoplastische en thermohardende polymeren gebruikt.

Bij het spuitgieten van rubber stroomt gesmolten kunststof door de vormholte, wordt gevormd in de vormhelften en wordt het eindproduct uit de vorm gehaald met uitwerppennen.

Plastic spuitgietmatrijzen worden gebruikt in het plastic spuitgietproces. Je kunt aangepaste mallen maken van aluminium of staal om goede resultaten te krijgen. Ze bestaan meestal uit twee delen: vaste mallen en bewegende mallen.

De vaste matrijs is gemonteerd op de vaste plaat van de spuitgietmachine, terwijl de bewegende matrijs gemonteerd is op de bewegende plaat van de machine. Tijdens het spuitgietproces blijven zowel de vaste matrijs als de bewegende matrijs gesloten om het injectiesysteem en de holte te creëren. Na het openen scheiden deze operators de matrijzen om het product te verwijderen.

Wat zijn de soorten spuitgietmatrijzen?

Single Parting oppervlak spuitgietmatrijs

Als je de mal opent, scheid je de bewegende en vaste mallen om de plastic onderdelen eruit te halen. Dit soort matrijs wordt een single parting surface matrijs of een double plate matrijs genoemd. Het is een basissoort spuitgietmatrijs. Afhankelijk van wat je nodig hebt, kun je deze vorm ontwerpen als een spuitgietvorm met één holte of als een spuitgietvorm met meerdere holtes. Dit soort spuitgietmatrijs wordt veel gebruikt.

De dubbel-Partende Vorm van de Oppervlakteinjectie

De tweedelige spuitgietmatrijs heeft twee deeloppervlakken. Vergeleken met de hierboven genoemde spuitgietmatrijs met één deeloppervlak heeft de spuitgietmatrijs met twee deeloppervlakken een extra tussenplaat die gedeeltelijk kan worden verplaatst in het vaste matrijsdeel.

De spuitgietmatrijs met dubbele deeloppervlakken kan dus ook een spuitgietmatrijs met drie platen worden genoemd. Injectiematrijzen met een dubbel delend oppervlak zijn injectiematrijzen met één of meerdere caviteiten die vaak worden gebruikt voor puntpoorttoevoer.

Als je de mal opent, komt de tussenplaat los van de vaste malplaat op een vaste afstand op de geleidekolom van de vaste mal, waardoor het gestolde gietsysteem tussen de twee malplaten gemakkelijk te verwijderen is.

De spuitgietmatrijs met een dubbel delend oppervlak heeft een gecompliceerdere structuur, hogere productiekosten en is wat moeilijker te verwerken. Daarom wordt deze over het algemeen niet gebruikt voor het spuitgieten van grote kunststof producten.

Spuitgietmatrijs met beweegbare vormdelen in de matrijs

Vanwege bepaalde structuren van kunststofonderdelen moet de spuitgietmatrijs beweegbare vormdelen hebben. Bijvoorbeeld: beweegbare stempel, beweegbare matrijs, beweegbare insert, beweegbare draadkern of -ring, enz. Bij het ontvormen kan het samen met het kunststofdeel uit de matrijs worden verplaatst en vervolgens van het kunststofdeel worden gescheiden.

Automatische draadverwijdering spuitgietmatrijs

Voor kunststof onderdelen met schroefdraad die automatisch moeten worden uitgeworpen, kan een roterende schroefdraadkern of -ring in de matrijs worden geïnstalleerd. Gebruik de openingsbeweging van de matrijs of het rotatiemechanisme van de spuitgietmachine, of installeer een speciale overbrenging die de schroefdraadkern of -ring aandrijft, zodat het kunststof onderdeel wordt uitgeworpen.

Spuitgietmatrijs zonder verdeelkanalen

Deze matrijs maakt gebruik van runnerwarmte-isolatieverwarming om het plastic tussen de spuitmond en de spuitgietmachineholte gesmolten te houden, zodat wanneer de matrijs opengaat en het plastic onderdeel eruit wordt gehaald, er geen condensatie optreedt in het gietsysteem.

Spuitgietmatrijs met ontvormmechanisme op de vaste matrijs

In veel spuitgietmatrijzen is het ontvormmechanisme geïnstalleerd aan de zijkant van de beweegbare matrijs, wat handiger is voor het uitwerpmechanisme in het openings- en sluitsysteem van de spuitgietmachine.

Als je echt dingen maakt, moet je soms de plastic onderdelen aan de kant van de mal laten zitten die niet beweegt. Je moet iets aan de kant van de mal zetten die niet beweegt om het plastic onderdeel uit de mal te krijgen.

Wat zijn de onderdelen van de structuur van een spuitgietmatrijs?

De kunststof spuitgietmatrijs heeft een beweegbare matrijs en een vaste matrijs. De beweegbare matrijs bevindt zich op de beweegbare matrijsplaat van de spuitgietmachine en de vaste matrijs bevindt zich op de vaste matrijsplaat van de spuitgietmachine.

Bij spuitgieten sluit je de beweegbare matrijs en de vaste matrijs om een poortsysteem en een holte te maken. Als je de matrijs opent, haal je de beweegbare matrijs en de vaste matrijs uit elkaar om het kunststof product eruit te halen.

De structuur van de matrijs kan variëren afhankelijk van het type en de prestaties van de kunststof, de vorm en structuur van het kunststof product en het type spuitgietmachine, maar de basisstructuur is hetzelfde. De matrijs bestaat uit een afsluitsysteem, een temperatuurregelsysteem, een gevormd deel en een structuurdeel.

Het gietsysteem en het vormdeel zijn onderdelen die in direct contact staan met de kunststof en veranderen met de kunststof en het product. Het zijn de meest complexe en variabele onderdelen in de matrijs, die de hoogste verwerkingsnauwkeurigheid vereisen.

Gatesysteem

Het poortsysteem is een set kanalen die de plastic smelt vanaf de spuitmond van de spuitgietmachine in de holte brengen. Het bestaat meestal uit een hoofdkanaal, een aftakkanaal, een poort en een koudeput. Het heeft een directe invloed op de kwaliteit van het spuitgieten en de productie-efficiëntie van de kunststofonderdelen.

Het runnersysteem verwijst naar het deel van het stromingskanaal voordat de kunststof de caviteit binnenkomt vanaf de spuitmond, met inbegrip van het hoofdkanaal, de koudeput, de runner, de poort, enz. De vormdelen verwijzen naar de verschillende delen die de vorm van het product vormen, waaronder de bewegende matrijs, vaste matrijs en holte, kern, uitwerpstaaf, ontluchting, enz.

Hoofdkanaal

Het hoofdkanaal is het kanaal dat de spuitmond van de spuitgietmachine verbindt met de runner of holte in de matrijs. De bovenkant van de poort is hol om aan te sluiten op de spuitmond. De diameter van de inlaat van de poort moet iets groter zijn dan de diameter van de spuitmond om overlopen te vermijden en te voorkomen dat de twee geblokkeerd raken door een onnauwkeurige verbinding.

De diameter van de toevoerpoort hangt af van de grootte van het product en is meestal 4-8 mm. De diameter van de poort moet naar binnen uitzetten onder een hoek van 3° tot 5° om het vrijkomen van runnerafval te vergemakkelijken.

Gat voor koud materiaal

De ‘cold slug well’ is een holte aan het einde van de hoofdstroomgeleider die de koude slak opvangt die gevormd wordt tussen twee shots aan het einde van de spuitmond, waardoor de geleider of de poort niet geblokkeerd raakt. Als er koud materiaal in de holte terechtkomt, ontstaat er interne spanning op het onderdeel.

De diameter van de koude put is ongeveer 8-10 mm en de diepte is 6 mm. Om het uitwerpen te vergemakkelijken wordt de bodem meestal ondersteund door de uitwerppen. De bovenkant van de uitwerppin moet voorzien zijn van een gekartelde haak of groef zodat de kogel er soepel uitgetrokken kan worden tijdens het uitwerpen.

Verdeler

De runner is het kanaal dat het hoofdkanaal verbindt met elke caviteit in een mal met meerdere caviteiten. Om ervoor te zorgen dat de smelt elke caviteit met dezelfde snelheid vult, moet de lay-out van de runner op de mal symmetrisch en op gelijke afstand zijn. De vorm en grootte van de runnersectie hebben invloed op de stroom van de plastic smelt, het ontvouwen van het product en de moeilijkheidsgraad van het maken van de mal.

Als de stroming van gelijke hoeveelheden materiaal wordt beschouwd, heeft de loopwagen met cirkelvormige doorsnede de kleinste weerstand. Vanwege het kleine specifieke oppervlak van de cilindrische runner is het echter niet bevorderlijk voor de redundante koeling van de runner en moet de runner op beide helften van de mal worden geopend, wat arbeidsintensief en gemakkelijk te centreren is.

Meestal worden trapeziumvormige of halfronde runners gebruikt en heeft de ene helft van de mal een duwstang. Het oppervlak van de runners moet gepolijst worden om de stromingsweerstand te verminderen en sneller te vullen. De grootte van de runner hangt af van het type kunststof, de grootte en de dikte van het product.

Voor de meeste thermoplasten is de doorsnedebreedte van de runner meestal niet meer dan 8m. Om aan de behoeften te voldoen, moet de doorsnede zo klein mogelijk worden gehouden om te voorkomen dat er vuil in de omloopbuis komt en om de koeltijd te verlengen.

Poort

De poort is een kanaal dat het hoofdkanaal (of vertakkingskanaal) en de holte verbindt. De doorsnede van het kanaal kan gelijk zijn aan die van het hoofdkanaal, maar is meestal kleiner, zodat de poort het onderdeel is met de kleinste doorsnede in het hele runnersysteem. De vorm en grootte van de poort hebben een grote invloed op de kwaliteit van het product.

Voorkom dat de smelt in dit gebied tijdens het spuitgietproces te vroeg stolt en terugstroming veroorzaakt.

Door de smelt sterk af te schuiven om de temperatuur te verhogen, wordt de schijnbare viscositeit verlaagd en de vloeibaarheid verbeterd.

Het is handig om het product van het runnersysteem te scheiden. Het ontwerp van de vorm, grootte en positie van de poort hangt af van de eigenschappen van de kunststof en de grootte en structuur van het product. Over het algemeen is de doorsnedevorm van de poort rechthoekig of cirkelvormig, met een kleine doorsnede en een korte lengte.

Dit is niet alleen gebaseerd op het bovenstaande effect, maar ook omdat kleine poorten gemakkelijker te vergroten zijn, terwijl grote poorten moeilijk te verkleinen zijn. De positie van de poort moet over het algemeen op het dikste deel van het product worden gekozen zonder het uiterlijk te beïnvloeden. Bij het ontwerp van de grootte van de poort moet rekening worden gehouden met de eigenschappen van de plastic smelt.

Thermostaatsysteem

Om aan de eisen van het injectieproces voor de matrijstemperatuur te voldoen, heb je een temperatuurregelsysteem nodig om de temperatuur van de matrijs te regelen. Voor thermoplastische spuitgietmatrijzen wordt het koelsysteem voornamelijk gebruikt om de matrijs te koelen.

De gebruikelijke manier om de mal te koelen is door een koelwaterkanaal in de mal te openen en circulerend koelwater te gebruiken om de warmte van de mal af te voeren. Naast het verwarmen van de mal kun je heet water of stoom in het koelwaterkanaal gebruiken en elektrische verwarmingselementen in en rond de mal installeren.

Gietdeel

Het vormdeel bestaat uit een kern en een mal. De kern maakt de binnenkant van het ding en de mal maakt de buitenkant van het ding. Als de mal gesloten is, vormen de kern en de holte de holte van de mal.

Afhankelijk van het proces en de productievereisten bestaan de kern en de mal soms uit verschillende blokken, soms worden ze uit één stuk gemaakt en soms wordt een plug gebruikt voor onderdelen die gemakkelijk te breken en moeilijk te maken zijn.

Uitlaatgat

De uitlaatpoort is een groefvormige luchtuitlaat in de mal. Deze wordt gebruikt om het oorspronkelijke gas en het door de smelt aangevoerde gas af te voeren. Wanneer de smelt in de holte wordt geïnjecteerd, moeten de lucht die oorspronkelijk in de holte was opgeslagen en het gas dat door de smelt wordt aangevoerd, via de uitlaatpoort aan het einde van de materiaalstroom uit de matrijs worden afgevoerd.

Anders heeft het product poriën, een slechte verbinding, een onbevredigende vulling van de mal en zelfs de opgehoopte lucht verbrandt het product door de hoge temperatuur die wordt veroorzaakt door compressie.

Typisch kan de ontluchting zich bevinden aan het einde van de smeltstroom in de caviteit of aan het scheidingsoppervlak van de mal. Dit laatste is een ondiepe groef aan één kant van de mal met een diepte van 0,03-0,2 mm en een breedte van 1,5-6 mm.

Tijdens het injectieproces mag er geen grote hoeveelheid gesmolten kunststof uit de ontluchting sijpelen, omdat het gesmolten materiaal daar zal afkoelen en stollen en het kanaal zal blokkeren. De ontluchtingsopening mag niet naar de operator gericht zijn om te voorkomen dat gesmolten materiaal per ongeluk naar buiten spuit en letsel veroorzaakt.

Ook de speling tussen de uitwerppen en het uitwerpgat, de speling tussen het uitwerpblok en de stripplaat en de speling tussen de kernen kunnen worden gebruikt voor ontluchting.

Structureel deel

Structurele onderdelen zijn de verschillende onderdelen die de matrijsstructuur vormen. Ze omvatten dingen zoals geleidemallen, ontvormen, kerntrekken en delen. Bijvoorbeeld de voorste en achterste opspanplaten, voorste en achterste knikmallen, lagerplaten, lagerkolommen, geleidekolommen, ontkistingsplaten, ontkistingsstangen, retourstangen, enzovoort.

Geleidingsdelen: Om ervoor te zorgen dat de bewegende en vaste matrijshelft bij het sluiten correct op elkaar aansluiten, zijn geleidingscomponenten nodig. In spuitgietmatrijzen worden hiervoor doorgaans vier sets geleidepennen en geleidebussen gebruikt. Soms zijn ook bijpassende conische pennen in de bewegende en vaste matrijshelft nodig voor een nauwkeurige positionering.

**Startmechanisme:**Wanneer de matrijs opent, moet een mechanisme het kunststofonderdeel en het gecondenseerde water uit de runner uit de matrijs duwen of trekken. De vaste plaat en stootplaat klemmen de stootstang. De retourstang zit doorgaans in de stootstang. Bij het sluiten duwt de retourstang de stootplaat terug.

**Mechanisme voor zijdelings kerntrekken:**Sommige kunststofproducten met zijdelingse uitsparingen of gaten moeten vóór het uitwerpen zijdelings worden vrijgemaakt. De zijkern moet worden teruggetrokken voordat het product soepel kan worden ontvormd. Hiervoor moet een mechanisme voor zijdelings kerntrekken in de matrijs worden aangebracht.

Standaardsjabloon

Om de grote werklast bij het ontwerpen en vervaardigen van matrijzen te verminderen, gebruiken de meeste spuitgietmatrijzen standaardmatrijsbases.

Welke materialen zijn geschikt voor spuitgieten?

Gereedschapsstaal

Gereedschapsstaal is een van de meest gebruikte materialen voor spuitgietmatrijzen. Het heeft uitstekende mechanische eigenschappen en slijtvastheid. Veelgebruikte gereedschapsstalen zijn onder andere P20 staal, 718 staal en NAK80 staal. Deze gereedschapsstalen hebben een hoge hardheid, sterkte en slijtvastheid. Ze zijn geschikt voor het produceren van grote hoeveelheden kunststof producten.

Roestvrij staal

Roestvrij staal is een materiaal dat niet snel roest. Het is bestand tegen zuren en alkaliën en tegen hoge temperaturen. Veel voorkomende roestvrijstalen materialen zijn S136 en 420. Roestvrijstalen mallen roesten niet snel en hebben een glad oppervlak. Ze zijn goed voor het maken van plastic producten die er mooi uit moeten zien.

Aluminiumlegering

Aluminiumlegering is een licht materiaal met een goed warmtegeleidingsvermogen. Veel gebruikte aluminiumlegeringen zijn 7075, 6061, enz. Matrijzen van aluminiumlegeringen hebben een lage dichtheid en een goed warmtegeleidingsvermogen en zijn geschikt voor de productie van grote, dunwandige kunststofproducten.

Koperlegering

Koperlegeringen hebben een goed warmtegeleidingsvermogen en een goed elektrisch geleidingsvermogen. Veel voorkomende koperlegeringen zijn H13, H11, etc. Matrijzen van koperlegeringen hebben een hoge thermische geleidbaarheid en slijtvastheid en zijn geschikt voor de productie van kunststof producten met hoge eisen voor de maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van het product.

Hoge temperatuur legering

Een legering voor hoge temperaturen is een materiaal dat goed kan blijven werken bij hoge temperaturen. Veel voorkomende legeringen voor hoge temperaturen zijn Inconel, Hastelloy, enz. Matrijzen van legeringen met een hoge temperatuur hebben een hoge hittebestendigheid en corrosiebestendigheid en zijn geschikt voor de productie van kunststoffen met een hoge temperatuur of kunststofproducten met speciale procesvereisten.

Wat zijn de toepassingen van spuitgietmatrijzen?

Huishoudelijke Apparaten Industrie

In de huishoudelijke apparatenindustrie worden spuitgietmatrijzen veel gebruikt. Grote huishoudelijke apparaten zoals tv’s, mobiele telefoons, koelkasten en wasmachines, en kleine huishoudelijke apparaten zoals elektrische scheerapparaten en haardrogers hebben allemaal spuitgietmatrijzen nodig om ze te maken.

Spuitgietmatrijzen kunnen fabrikanten helpen om veel plastic omhulsels van verschillende maten en vormen te maken, zodat de producten er goed uitzien en de juiste maat hebben.

Auto-industrie

In de auto-industrie zijn spuitgietmatrijzen ook belangrijk voor het maken van auto-onderdelen. Bijvoorbeeld dashboards, deurpanelen, buffers, frames voor schuifdaken, stuurwielbekledingen, bumpers en andere onderdelen moeten allemaal met spuitgietmatrijzen worden gemaakt. Het gebruik van spuitgietmatrijzen kan de productie sneller maken, geld besparen en ervoor zorgen dat de onderdelen de juiste grootte hebben en er goed uitzien. Het kan ook helpen om auto’s veiliger te maken.

Dagelijkse Levensbehoeften Industrie

In de industrie voor dagelijkse benodigdheden worden spuitgietmatrijzen ook veel gebruikt. Dagelijkse huishoudelijke artikelen zoals plastic bekers, plastic kommen, plastic eetstokjes en plastic vuilnisbakken, maar ook persoonlijke artikelen zoals cosmetica en tandenborstels, moeten allemaal worden geproduceerd met behulp van spuitgieten.

Het gebruik van spuitgietmatrijzen kan de productie-efficiëntie en productkwaliteit enorm verbeteren, terwijl het ook helpt om de productiekosten te verlagen en het milieu te beschermen.

Medische Apparatenindustrie

In de industrie voor medische hulpmiddelen zijn spuitgietmatrijzen ook erg belangrijk. Spuiten, infuussets, bloedmeetinstrumenten, kunstorganen enz. moeten bijvoorbeeld allemaal worden geproduceerd met behulp van spuitgietmatrijzen.

Spuitgietmatrijzen kunnen fabrikanten helpen medische hulpmiddelen van verschillende materialen en vormen te produceren, productnauwkeurigheid en -kwaliteit te garanderen, de productie-efficiëntie te verbeteren en de ontwikkeling van de medische industrie beter te dienen.

Andere industrieën

Deze matrijzen worden in veel meer sectoren gebruikt dan alleen de hierboven genoemde. Ze worden toegepast bij de productie van speelgoed, elektronica, bouwmaterialen, lucht- en ruimtevaartproducten en meer. Spuitgietmatrijzen kennen een zeer breed toepassingsgebied en vormen een belangrijk onderdeel van de kunststofproductenindustrie.

Samenvatting

Mallen zijn de belangrijkste gereedschappen bij de productie van kunststof producten. Ze zijn onderverdeeld in vele types, waaronder enkele deeloppervlakken, dubbele deeloppervlakken, enz. De structuur van de matrijs is complex en bestaat uit meerdere onderdelen, zoals het gietsysteem, de temperatuurregeling en het vormdeel.

Mallen worden veel gebruikt in industrieën zoals huishoudelijke apparaten, auto’s, dagelijkse benodigdheden en medische apparatuur. Met de ontwikkeling van technologie worden het ontwerp en de productie van mallen voortdurend geoptimaliseerd om de productie-efficiëntie en productkwaliteit te verbeteren.

Ontvang concurrerende prijzen, DFM-feedback en een productieplanning van het engineeringteam van ZetarMold.

Vraag een gratis offerte aan → Bekijk onze complete gids over spuitgieten voor een uitgebreid overzicht.