88 Essentiële basisprincipes van matrijsontwerp: de ultieme gids voor matrijsfabrikanten
Of u nu een ervaren matrijsontwerper bent of een beginnende ingenieur, een gedegen begrip van de basisbegrippen is van cruciaal belang. In deze gids wordt een overzicht gegeven van 88 essentiële kennispunten met betrekking tot kunststofmaterialen, matrijsconstructies, verwerkingstechnieken en vakterminologie.
Hoofdstuk 1: Materialen en eigenschappen
| # | Onderwerp | Details |
|---|---|---|
| 1 | Veelvoorkomende kunststoffen en krimp | • ABS: 0,5%• PC: 0,5%• PMMA: 0,5%• PE: 2%• PS: 0,5%• PP: 2%• PA (nylon): 2%• PVC: 2%• POM: 2%• ABS+PC: 0,4%• PC+ABS: 0.5% |
| 2 | Aanbevolen wanddikte | • ABS: 1,8 – 3 mm• PC: 2 – 3,5 mm• POM: 1,5 – 2,5 mm• Noryl: 2 – 3,5 mm |
| 3 | Flash-waarden (tolerantie) | • ABS: 0,04 mm• PC: 0,06 mm• PA: 0,015 mm• POM: 0,04 mm• PP: 0,03 mm• PE: 0,02 mm• PVC: 0,07 mm |
Hoofdstuk 2: Opbouw en systemen van matrijzen
| # | Onderwerp | Details |
|---|---|---|
| 1 | 5 Belangrijke systemen | 1. Toevoersysteem 2. Uitwerpsysteem 3. Koelsysteem 4. Vormsysteem 5. Ontluchtingssysteem |
| 2 | Onderdelen voor matrijsbasissen | Bovenste klemplaat → A-plaat → B-plaat → Steunblok → Geleidingspennen → Uitwerpplaten → Onderste klemplaat. |
| 3 | Vormen van de scheidingslijn (PL) | Recht, schuin, gebogen, verticaal, getrapt. |
| 4 | Afsluiting versus vergrendeling | • Afsluiting: Parallel aan het PL-vlak.• Interlock: Onder een hoek/niet-parallel ten opzichte van het PL-vlak. |
| 5 | Definitie van het PL-vlak | Het contactvlak tussen de voorste (holle) en achterste (kern) matrijs wanneer deze gesloten zijn. |
| 6 | Wereldwijde normen | • HASCO: Europa• DME: VS• LKM: China/Azië• FUTABA: Japan |
| 7 | Gating-methoden | Directe ingietkanaal, lipingietkanaal, randingietkanaal, ringingietkanaal, onderwater- (tunnel-) ingietkanaal, puntingietkanaal, cashew-ingietkanaal, waaiervormig ingietkanaal. |
| 8 | Vormen van lopers | Rond, halfrond (trapeziumvormig), T-vormig, zeshoekig. |
| 9 | Classificatie van schimmels | • Per materiaal: Kunststof versus niet-kunststof (stansen, spuitgieten).• Door middel van gating: 2-plaat, 3-plaat, hotrunner. |
| 10 | Poortsysteem | Kanaal van het spuitmondje naar de holte: Inlaat → Toevoerkanaal → Inlaatopening → Koudslakput. |
Hoofdstuk 3: Ontwerpprincipes en berekeningen
| # | Onderwerp | Details |
|---|---|---|
| 1 | Ontwerpoverwegingen | • Gelijkmatige wanddikte.• Voldoende uitloophoeken.• Vloeiende overgangen (geen scherpe hoeken).• Brede/korte spuitkanalen.• Oppervlakteruwheid < 0,8.• Voldoende ontluchting. |
| 2 | Waarom matrijzen ontwerpen? | Om krassen of beschadigingen tijdens het uitwerpen te voorkomen. |
| 3 | Schroeven en bevestigingsmiddelen | • Functie: Bevestigen/vastklemmen.• Duur van de verloving: 1,5 tot 2 keer de schroefdiameter. |
| 4 | Hoeken van de schuifregelaar | • Schuifwig: 20°• Hoekpen: 18° |
| 5 | Koude slakput | Vangt koud kunststof op aan het begin van het spuitgietproces om verstopping te voorkomen. |
| 6 | Lokalisatiering | De matrijs wordt ten opzichte van de spuitmond van de spuitgietmachine gecentreerd. |
| 7 | Functie ‘Invoegen’ | Bespaart materiaal, bevordert het ontluchten en polijsten, en maakt het eenvoudig om versleten onderdelen te vervangen. |
| 8 | Klemkracht | Moet hoger zijn dan de druk in de holte om overstroming te voorkomen. |
| 9 | Vervorming | • Elastiek: Krijgt zijn oorspronkelijke vorm terug.• Kunststof: Blijvende vervorming. |
Hoofdstuk 4: Vakterminologie (het "jargon")
| # | Term | Definitie |
|---|---|---|
| 1 | Tiao / Si | Lengte-eenheid. 1 Tiao = 1 Si = 0,01 mm. |
| 2 | Kussen | Getrapte scheidingsvlakken voor de randen van de behuizing. |
| 3 | Vulkaan | Maak een uitsparing aan de voet van de Boss om indrukken te voorkomen. |
| 4 | Heh-Zhi | Hongkongse slangterm voor matrijsinzetstuk (kern/holte). |
| 5 | Tijgermond | Vergrendelingsmechanisme voor uitlijning. |
| 6 | Indeling | De indeling van de holtes in de matrijs. |
| 7 | Holte | De holte in de matrijs waarin het onderdeel wordt gevormd. |
| 8 | Rib | Versterkingswand op het kunststof onderdeel. |
| 9 | Baas | Cilindrische pen voor schroeven/montage. |
| 10 | Uitverkoop | Afstand tussen de onderdelen. |
| 11 | Klikbevestiging | Kunststof haak voor montage. |
| 12 | Ontstekingspatroon | Textuur afkomstig van het EDM-proces. |
| 13 | Elektrode | Koper/grafiet-gereedschap voor vonkverspaning (voorbewerking/nabewerking). |
| 14 | Vonkbrug | EDM-speling: voorbewerking (0,1–0,5 mm), nabewerking (0,05–0,15 mm). |
| 15 | Wanddikte | Dikte van het kunststof onderdeel ("Meat"). |
| 16 | Integrale kern | Kern vervaardigd uit één blok (zonder inzetstukken). |
| 17 | Lasnaden | Lijn waar twee smeltstromen samenkomen. |
| 18 | Stralen | Een slangachtig stromingsspoor als gevolg van het binnenkomen met hoge snelheid. |
| 19 | LKM | Long Ji-standaard voor matrijsbasissen. |
| 20 | Undercut | Functie die directe uitwerping voorkomt. |
| 21 | Poka-Yoke | Een ontwerpoplossing die misbruik onmogelijk maakt (bijvoorbeeld unieke uitlijningspennen). |
| 22 | Bierautomaat | Slangterm voor een spuitgietmachine. |
| 23 | Schoonheidslijn | Cosmetische productlijn om scheidingslijnen te verbergen. |
| 24 | Vliegenmatrijs | Het aanpassings- of afstemmingsproces. |
| 25 | Lichtmes | Laatste CNC-afwerkingsbewerking. |
| 26 | Openingsbeeld | Het verspanen van een uitsparing voor wisselplaten in de matrijsbasis. |
| 27 | Foto-etsen | Het aanbrengen van logo’s/tekst via een filmproces. |
| 28 | Omgekeerde kern | Omgekeerde gietrichting. |
| 29 | Zwevende kern | Kleine inzetstuk voor het uitwerpen van ondergesneden onderdelen. |
| 30 | Core Stick | Het deel dat aan de kernzijde vastzit. |
| 31 | Spanningssporen | Witte sporen als gevolg van een te grote uitwerppracht. |
| 32 | Overblijfsel van de poort | Mark vertrok via de onderzeeërpoort. |
| 33 | Klemblok | Wiggereedschap voor montage. |
| 34 | Overcut | Bewerkingsfout (te veel materiaal verwijderd). |
| 35 | Core Pull | Interne schuif-/hefbeweging. |
| 36 | Tikken | Draadsnijden. |
Hoofdstuk 5: Software en machines
| # | Onderwerp | Details |
|---|---|---|
| 1 | UG-snelkoppelingen | Verbergen/weer zichtbaar maken: Ctrl+B of Ctrl+Shift+B. |
| 2 | Machines | CNC-freesmachine, draaibank, frezen, slijpen, boren, vonkverspaning. |
| 3 | 2D versus 3D | • 2D: CAD-tekeningen.• 3D: Solide modellen (NX, Pro/E). |
| 4 | Standaardnauwkeurigheid | • Pro/E: 0,0012 mm• UG: 0,0254 mm |
| 5 | CAD-teksthoogte | 2,5 mm. |
| 6 | Oppervlakte-ontwerpen | Afzonderlijke oppervlakken kunnen niet worden getekend; oppervlakkenverzamelingen (quilts) wel. |
| 7 | Projectiehoeken | • 1e invalshoek: Aanzicht van links op rechts (Europa/Azië).• 3e invalshoek: Linkse visie in Left (VS). |
| 8 | Papierformaten | A0 (1189 x 841), A1 (841 x 594), A2 (594 x 420), A3 (420 x 297), A4 (297 x 210). |
| 9 | CAD-ruimten | • Modelruimte: Het maken van geometrische figuren.• Opmaakruimte: Indeling van de bladen. |
Hoofdstuk 6: Storingen en probleemoplossing
| # | Defect | Beschrijving |
|---|---|---|
| 1 | Korte slag | Onvolledige vulling van de holte. |
| 2 | Flash | Overtollig kunststof dat langs de scheidingslijnen naar buiten treedt. |
| 3 | Luchtbellen | Luchtbellen die in het onderdeel zijn ingesloten. |
| 4 | Afdrukken van de gootsteen | Verzonkingen als gevolg van koeling van dikke wanden. |
| 5 | Lasnaden | Zichtbare lijnen op de kruispunten van de stromingsfronten. |
| 6 | Zwarte vlekken | Verontreiniging of verbrand materiaal. |
| 7 | Verkromming | Verbuiging/verdraaiing na afkoeling. |
| 8 | Delaminatie | Lagen die loslaten. |
Hoofdstuk 7: Hardheid en staal
| # | Onderwerp | Details |
|---|---|---|
| 1 | Matrijsstaal | • Vooraf gehard: P20, 718, NAK80.• Gehard: S136, H13, SKD61.• Basis: 45#, S50C. |
| 2 | Spiegelglans gepolijst staal | Staalsoorten met een hoge hardheid, zoals S136, 8407 en SKD61. |
| 3 | Hardheidsschalen | Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV). |
| 4 | Materiaal van de matrijsbasis | Koolstofstaal met gemiddeld koolstofgehalte (45#-staal / "Wang-staal"). |
Hoofdstuk 8: Proces en werkstroom
| # | Onderwerp | Details |
|---|---|---|
| 1 | Tweekleurige matrijzen | Wordt gebruikt voor twee materialen of twee kleuren in één onderdeel. |
| 2 | Ontwerpworkflow | Productanalyse → Materiaalkeuze → 3D-scheidingsvlak → Inlaatsysteem → Structuur → Detailtekeningen → Stuklijst. |
| 3 | Ontvormen | • Vloeiend: Standaarduitwerping.• Kracht: Ontmantelen (voor flexibele kunststoffen zoals PP). |
| 4 | Verengels | Zorg voor terugvering in mechanismen. |
| 5 | Geschikt voor | Vrije ruimte, Overgang, Storingen (Pers). |
| 6 | Koelleidingen | Rechtdoor, lusvormig, fontein (bubbler), spiraalvormig. |
| 7 | Spuitgietmachines | Verticaal/horizontaal; op basis van de portiegrootte (mg tot kg); op basis van de klemkracht (ton). |
| 8 | Afmetingen van de matrijzen | • Klein: 15-30-serie.• Medium: 30-50-serie.• Groot: 50+-serie. |
| 9 | Koelfunctie | Regelt de temperatuur van de matrijs. |
| 10 | Definitie van schimmel | Gereedschap om materialen door middel van druk te bewerken. |
| 11 | Reverse engineering | 3D-scannen → Reconstructie van het oppervlak → Genereren van CAD-gegevens. |
Conclusie
Het beheersen van deze 88 punten vormt een solide basis voor elke loopbaan op het gebied van matrijsontwerp en -productie. Van het begrijpen van de subtiele verschillen in krimp tussen ABS en PC tot het omgaan met complexe CAD-normen: aandacht voor detail is wat het verschil maakt tussen een goede en een uitstekende matrijs.
Heeft u een specifieke vraag over matrijsontwerp? Laat hieronder een bericht achter!
English
French
Dutch
German
Japanese
Korean