In spuitgieten¹, Het ontwerp van matrijzen bepaalt rechtstreeks de productkwaliteit, de productie-efficiëntie en de productiekosten. Hieronder vindt u een uitgebreid overzicht van de belangrijkste ontwerpprincipes, -procedures en -systemen voor de professionele ontwikkeling van spuitgietmatrijzen.

Basis ontwerp

1. Nauwkeurigheid en juistheid van afmetingen

De externe kwaliteit en specifieke afmetingen van kunststof producten worden bepaald door hun functionele eisen:

• Op uiterlijk gerichte producten (bijv. speelgoed): Hoge esthetische normen maar matige dimensionale precisie.
• Functionele producten: Strikte maattoleranties om prestaties te garanderen.
• Zeer nauwkeurige producten (bijv. camera's): Strenge eisen voor zowel uiterlijk als afmetingen.

2. Rationaliteit van de trekhoek²

De trekhoek is essentieel voor soepel ontvouwen en productintegriteit:

• Zorg voor voldoende trek om plakken tijdens het uitwerpen te voorkomen.
• Lijn de hoek uit met het oppervlak van de gietvorm.
• Voorkom dat het uiterlijk of de nauwkeurigheid van de wanddikte in het gedrang komt.
• Voorkom verzwakking van kritieke structurele gebieden.

Standaard ontwerpprocedure

1. Analyse van producttekeningen en fysieke monsters

Evalueer het product grondig om ontwerpbeperkingen vast te stellen:

• Geometrische vorm en structurele complexiteit.
• Maatspecificaties, toleranties en ontwerpnulpunten.
• Technische vereisten (bijv. kracht, flexibiliteit).
• Eisen aan de kwaliteit van het kunststofmateriaal en de oppervlakteafwerking.

2. Hoeveelheid holtes en indeling

Bepaal het aantal holtes op basis van:

• Productgewicht vs. injectiemachinecapaciteit.
• Geprojecteerd oppervlak vs. klemkracht.
• Vormgrootte vs. afstand tussen trekstangen van machine.
• Productprecisie, kleur en productievolume.
• Economische efficiëntie (outputwaarde per matrijs).

Overwegingen voor holte-indeling:

• Optimaliseer de matrijsgrootte en de balans van het gatesysteem.
• Coördineren met kerntrekmechanismen, inzetstukken en koelsystemen.
• Aanpassen op basis van het gekozen bewerkingsoppervlak en de positie van de poort.

Belangrijkste ontwerpelementen

1. Selectie van het deellichaam

Het deukoppervlak moet:

• Behoud het uiterlijk en de precisie van het product.
• Matrijsbewerking vereenvoudigen (vooral holtevervaardiging).
• Vereenvoudig de integratie van afdekkings-, uitlaat- en koelsystemen.
• Zorg ervoor dat het product op de bewegende schimmel tijdens het ontvormen.
• Er passen gemakkelijk metalen inzetstukken in.

2. Ontwerp van het gatesysteem

Het gating systeem regelt de plastic stroom in de holte. Belangrijkste stappen:

1. Poortpositie selecteren (volg deze principes):

• Plaats deze op het scheidingsvlak voor eenvoudige reiniging.
• Zorg voor een gelijke afstand tot alle holle ruimten (kortste stromingstraject).
• Richt de stroom op dikwandige secties voor soepel vullen.
• Vermijd botsing met kernen/inserts (voorkomt vervorming).
• Minimaliseer laslijnen of plaats ze in niet-kritieke gebieden.
• Gelijkmatig vullen en efficiënte gasafvoer mogelijk maken.
• Positie voor eenvoudige nabewerking zonder het uiterlijk te beïnvloeden.

2. Systeemcomponenten:

• Sprue: Hoofdkanaal dat de spuitgietmachine met de matrijs verbindt.
• Loper: Verdeelt de kunststof over meerdere holtes (optimaliseert de doorsnede voor stroming).
• Poort: Regelt de stroomsnelheid en druk (bijv. pin-point, edge of sub-gates).
• Afbraakmechanisme: Voor puntvormige poorten, om ervoor te zorgen dat de loopwagen loskomt tijdens het uitwerpen.

3. Ontwerp uitlaatsysteem

Een doeltreffende ontluchting voorkomt defecten zoals luchtvallen en brandplekken:

• Ontluchtingsgroeven: Plaats bij de laatst gevulde holle ruimtes. De diepte varieert per materiaal:
  • ABS: ≤0,04 mm
  • Stopverf: ≤0,02 mm
  • POM (Delrin): ≤0,02 mm
• Vrije ontluchting: Gebruik openingen tussen de kernen, uitwerppennen of speciale uitlaatpluggen.
• Luchtspelden: Voorkomt vacuümvervorming tijdens het uitwerpen van het product.
• Anti-vacuüm onderdelen: Voorkom dat het product aan het matrijsoppervlak blijft kleven.

4. Ontwerp koelsysteem³

Gelijkmatige koeling zorgt voor een consistente productkwaliteit en kortere cyclustijden. Ontwerpoverwegingen:

• Lay-out koelkanaal (bijv. parallel, serie of spiraal).
• Positie en grootte van kanalen (voorkom interferentie met andere matrijsonderdelen).
• Gerichte koeling voor gebieden met veel warmte (bijv. kernen, inzetstukken, glijders).
• Selectie van standaard koelcomponenten (leidingen, schotten, O-ringen).
• Afdichten van de structuur om waterlekkage te voorkomen.

  ---

  Opmerking

  Het ontwerpen van spuitgietmatrijzen is een iteratief proces-elk systeem staat in wisselwerking met andere systemen. Het in evenwicht brengen van functionaliteit, maakbaarheid en kosten vereist zorgvuldige aanpassingen op basis van specifieke productvereisten.