Hoe kiest u het juiste spuitgietmateriaal?

De selectie van de juiste materialen voorverwerking van spuitgietmatrijzenheeft een cruciale impact op het spuitgieten en beïnvloedt de productie-efficiëntie, de kosten en de kwaliteit van kunststofproducten. Deze blog onderzoekt uitgebreid de criteria voor het selecteren van matrijsmaterialen en geeft een gedetailleerde uitleg van de interacties tussen verschillende materialen en matrijsmaterialen. Deze inzichten zullen fabrikanten en ontwerpers helpen weloverwogen beslissingen te nemen en hun spuitgietproductie te optimaliseren.

Spuitgietmatrijzen moeten gemaakt zijn van materialen die bestand zijn tegen hoge druk en hoge temperaturen tijdens het spuitgietproces, en moeten ook compatibel zijn met het type kunststof dat moet worden geïnjecteerd. De juiste selectie van matrijsmaterialen heeft niet alleen invloed op de levensduur van de matrijs, maar heeft ook invloed op de esthetiek en structurele integriteit van het eindproduct.

Bij de selectie van geschikte spuitgietmaterialen moet rekening worden gehouden met de volgende sleutelfactoren:

Thermische geleidbaarheid: Een hoge thermische geleidbaarheid is van cruciaal belang omdat het de cyclustijd helpt verkorten door de matrijs snel af te koelen, wat essentieel is voor het behoud van de productie-efficiëntie.

Slijtvastheid: Vormmaterialen moeten bestand zijn tegen slijtage veroorzaakt door de continue stroom plastic, vooral die gevuld met schurende materialen

Corrosiebestendigheid: Sommige kunststoffen kunnen bijtende stoffen afgeven. Onder deze omstandigheden moet het vormmateriaal zo worden gekozen dat het bestand is tegen corrosieve omgevingen om degradatie te voorkomen.

Kosteneffectiviteit: Materiaalkosten zijn een belangrijke factor, vooral bij grootschalige productie, waar de kosten van onderdelen moeten worden geminimaliseerd.

Bewerkbaarheid: Materialen die gemakkelijk te verwerken zijn, kunnen de tijd en kosten die gepaard gaan met de productie van matrijzen aanzienlijk verminderen.

Gebruikelijke spuitgietmaterialen

Verschillende metalen materialen die vaak worden gebruikt bij de vervaardiging vanspuitgietmatrijzen, elk met zijn unieke eigenschappen en voordelen

staal producten:

Vormstaal: Het type vormstaal varieert meestal afhankelijk van het doel en de prestatiekenmerken, in plaats van een vast model. Verschillende soorten vormstaal hebben verschillende kenmerken en toepassingen. Enkele veel voorkomende soorten vormstaal zijn:

- P20-staal: P20 is een universeel kunststof spuitgietstaal met goede snijprestaties, slijtvastheid en hittebestendigheid. Het wordt doorgaans gebruikt voor de productie van grote en complexe kunststofonderdelen.

- H13-staal: H13 is een warmwerkvormstaal met uitstekende hittebestendigheid en slijtvastheid, geschikt voor spuitgieten en spuitgieten in omgevingen met hoge temperaturen.

- S136-staal: S136 is een roestvrijstalen vormstaal met goede corrosieweerstand en oxidatieweerstand, dat vaak wordt gebruikt bij de productie van transparante plastic producten en medische apparaten.

- 718 staal: 718 is een hittebestendig kunststofvormstaal dat geschikt is voor de productie van kunststofproducten met hoge temperaturen, zoals auto-onderdelen en behuizingen van huishoudelijke apparaten.

Roestvrij staal: favoriet vanwege zijn uitstekende corrosieweerstand, bijzonder geschikt voor medische toepassingen of bij het gebruik van corrosieve kunststoffen. Veel voorkomende roestvrij staalsoorten die voor spuitgietmatrijzen worden gebruikt, zijn onder meer:

- SUS420J2: het heeft een goede hardheid en slijtvastheid, geschikt voor de productie van algemene spuitgietmatrijzen.

- SUS304: Het heeft een uitstekende corrosieweerstand en is geschikt voor kunststofproducten met hoge productie-eisen en een goede oppervlaktekwaliteit

- SUS316: Het heeft een hogere corrosieweerstand en wordt vaak gebruikt bij de productie van plastic producten met hogere eisen, zoals medische apparaten en voedselcontainers.

- NAK80: Het heeft een goede slijtvastheid en corrosieweerstand en is geschikt voor de productie van precisie-kunststofproducten zoals optische en elektronische componenten.

Aluminiumlegering: Materialen van aluminiumlegeringen hebben de kenmerken van lichtgewicht en goede thermische geleidbaarheid en zijn geschikt voor rapid prototyping-productie, productie van kleine batches en productie van spuitgietmatrijzen waarvoor goede verwerkingsprestaties vereist zijn. Veel voorkomende aluminiummaterialen die worden gebruikt voor spuitgietmatrijzen zijn onder meer:

- 7075 aluminiumlegering: met uitstekende sterkte en hardheid is het geschikt voor de productie van kunststofproducten die een hogere slijtvastheid en hittebestendigheid vereisen.

- 6061 aluminiumlegering: het heeft een goede verwerkbaarheid en sterkte en wordt vaak gebruikt voor de vervaardiging van spuitgietmatrijzen met een lage tot matige complexiteit

- 2024 aluminiumlegering: heeft hoge sterkte en snijprestaties, geschikt voor de productie van hogesnelheidsspuitgietmatrijzen.

Beryllium-koperlegering: Dit materiaal wordt gebruikt in specifieke schimmelgebieden die superieure thermische geleidbaarheid of hoge maatstabiliteit vereisen en heeft ook sterkte en hardheid.

Inzicht in de manier waarop matrijsmaterialen interageren met specifieke soorten kunststoffen kan het materiaalkeuzeproces begeleiden. Hier zijn enkele veelgebruikte technische thermoplastische eigenschappen ter referentie:

1. Acrylester (PMMA): algemeen bekend als acryl, vereist nauwkeurige temperatuurregeling tijdens het gietproces. Vormstaal wordt meestal gebruikt omdat ze een stabiele temperatuur kunnen handhaven.

2. Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS): ABS is slijtvast en vereist mallen gemaakt van slijtvaste materialen, zoals gehard staal, om slijtage te weerstaan.

3. Nylon (polyamide, PA): Nylon is hygroscopisch en corrosief; Daarom worden vaak roestvrijstalen mallen gebruikt om schimmelcorrosie te voorkomen.

4. Polycarbonaat (PC): PC heeft een sterke taaiheid en vereist mallen voor hoge temperaturen. Geef prioriteit aan de selectie van vormstaal met goede thermische stabiliteit.

5. Polyethyleen (PE) en polypropyleen (PP): Deze twee materialen hebben een lage slijtvastheid en kunnen in korte cycli worden geproduceerd met aluminium of voorgehard staal.

6. Polyoxymethyleen (POM): POM staat bekend om zijn stijfheid en kan worden verwerkt in stalen mallen die bestand zijn tegen de hoge verwerkingstemperaturen.

7. Polystyreen (PS): Door zijn uitstekende koelprestaties vormt brosse PS zich goed in aluminium mallen.

8. Thermoplastische elastomeren (TPE) en thermoplastische polyurethaan (TPU): Deze materialen vereisen mallen die hun elasticiteit en viscositeit aankunnen, waarbij meestal stalen mallen met speciale coatings worden gebruikt om ze gemakkelijk uit de mal te kunnen halen.