Wat is spuitgieten? Definitie, materialen, producten

Spuitgietmachine
Spuitgietmachine
Bron: https://www.youtube.com/watch?v=ckWi-rOxPzo

In de productiewereld is spuitgieten een van de populairste processen om onderdelen te maken. Bedrijven gebruiken het om van alles te maken, van medische benodigdheden en behuizingen voor consumentenelektronica tot onderdelen voor de auto-industrie. Leer spuitgieten met dit overzicht.

Wat is spuitgieten?

Laten we beginnen met de basisprincipes van spuitgieten. Wat betekent het en waar is het allemaal begonnen? Spuitgieten verwijst naar het proces om onderdelen te maken waarbij gesmolten materiaal in een matrijs wordt geleid en afgekoeld om een gespecificeerd product te maken. Dit is de diepere betekenis van spuitgieten en de geschiedenis ervan.

Definitie Spuitgieten

Injectie betekent vullen en gieten betekent vormen. Spuitgieten wordt dus gedefinieerd als een type fabricageproces waarbij gesmolten materiaal (meestal kunststof) onder enorme druk in een tweedelige mal wordt gespoten. De mal wordt vervolgens afgekoeld en het eindproduct wordt uitgeworpen.

Het productieproces van spuitgieten maakt de productie mogelijk van onderdelen met zeer nauwkeurige afmetingen en een hoge mate van herhaalbaarheid. Dit productieproces is ook relatief snel, waardoor het ideaal is voor grote productieseries.

Spuitgieten Geschiedenis

De geschiedenis van spuitgieten begint vele jaren geleden, in de jaren 1800. In die tijd experimenteerde men met verschillende productieprocessen. Rond 1872, John Wesley Hyatt ontwikkelde het eerste spuitgietproces.

Sindsdien is de spuitgietmachine aanzienlijk geëvolueerd. En hoewel er tegenwoordig verschillende soorten spuitgieten zijn en meer materiaalopties, is het basisprincipe nog steeds hetzelfde - wat ons bij de vraag brengt... hoe werkt het en welke materialen worden gebruikt?

Animatie spuitgieten
Animatie spuitgieten
Bron: https://www.youtube.com/watch?v=fUrJyd2vTFk

Hoe werkt spuitgieten?

Polymeerkorrels (of korrels van een ander materiaal) worden in het verwarmde vat van een spuitgietmachine geplaatst, gemengd en in een matrijsholte geperst. De matrijs wordt met enorme kracht dichtgeklemd en de gewenste vorm komt eruit! Zo werkt spuitgieten:

Spuitgietmachine

De apparatuur waarin alles gebeurt, wordt een spuitgietmachine genoemd. Deze machines zijn er in verschillende maten, van een kleine desktopspuitgietmachine tot grote industriële machines.

De onderdelen van een spuitgietmachine zijn: de vultrechter, de injectie-eenheid, de matrijs en sluiteenheid en het uitwerpsysteem. In de trechter wordt het ruwe materiaal opgeslagen voordat het naar de injectie-eenheid gaat, terwijl de mal het gesmolten materiaal ontvangt om het te vormen.

De sluiteenheid houdt de matrijs gesloten tijdens het inspuiten en opent deze wanneer het onderdeel uit de machine wordt geworpen. Aan de andere kant verwijdert het uitwerpsysteem de onderdelen uit de matrijs nadat ze zijn afgekoeld.

Spuitgietproces

De stappen van het spuitgietproces, van het invoeren van grondstoffen in de machine tot het gieten van het onderdeel en de afwerking, worden hieronder beschreven.

  • Grondstoffen voor spuitgieten, meestal in korrel- of korrelvorm, worden in een trechter gevoerd. De trechter voert het materiaal op zijn beurt in een verwarmd vat.
  • Het spuitgietvat is uitgerust met een vijzel die de grondstof naar voren duwt en samenperst. Deze actie mengt en smelt het materiaal, waardoor het gemakkelijker in de vormholte kan worden geïnjecteerd.
  • Wanneer het gesmolten materiaal de vereiste condities heeft bereikt, duwt de schroef het naar voren in de mal. Hier wordt het materiaal gedwongen rond te bewegen en de volledige holte van de mal te vullen, waardoor een replica van de vorm ontstaat.
  • Nadat het volledig is afgekoeld, wordt het onderdeel uit de matrijs geworpen, meestal met behulp van uitwerppennen. De onderdelen worden dan verzameld, bijgesneden om overtollig materiaal te verwijderen, geïnspecteerd op kwaliteit en defecten en vervolgens afgewerkt zoals vereist voordat ze worden verzonden.

Het hele spuitgietproces neemt slechts enkele seconden tot minuten in beslag en kan keer op keer herhaald worden om grote hoeveelheden producten te maken. Het produceert ook onderdelen met complexe vormen en nauwe toleranties vergeleken met veel andere productieprocessen

Spuitgieten van kunststof
Spuitgieten van kunststof
Bron: https://www.bloomberg.com

Materiaal voor spuitgieten

Spuitgieten biedt een uitstekende veelzijdigheid als het gaat om de soorten materialen die je kunt gebruiken. Naast de vele verschillende soorten kunststof zijn er nog andere spuitgietmaterialen zoals metaal, glas en keramiek.

Kunststof spuitgieten

Kunststof spuitgieten is het populairste proces. Het is ook het meest veelzijdige, omdat je er gemakkelijk allerlei soorten kunststof onderdelen mee kunt maken. Enkele van de populairste kunststoffen voor spuitgieten zijn:

  • ABS (acrylonitrilbutadieenstyreen)
  • PC (polycarbonaat)
  • PA (polyamide/nylon)
  • PS (polystyreen)
  • PET (polyethyleentereftalaat)
  • PVC (polyvinylchloride)

Metaal Spuitgieten

Bij metaalspuitgieten wordt metaal in de vorm van poeder gemengd met een bindmiddel en vervolgens tot korrels gemaakt. Deze worden dan verhit en de smelt wordt in een mal geduwd, waar het afkoelt tot een vaste stof. De meest gebruikte metalen voor spuitgieten zijn:

  • Roestvrij staal
  • Titaanlegeringen
  • Koperlegeringen
  • Koolstofstaal
  • Nikkellegeringen

Glas Spuitgieten

Sinds kort is het mogelijk om glas te spuitgieten, hoewel het onderzoek nog gaande is. Een polymeerbindmiddel wordt met kiezelaarde (glas)deeltjes en in een spuitgietmachine gevoerd. Het gevormde deel wordt dan gewassen om het bindmiddel te verwijderen, verhit om meer bindmiddel te verwijderen en gesinterd om de silicadeeltjes te smelten.

Het spuitgieten van glas vereist minder warmte en kan zeer kleine afmetingen creëren, doorzichtig glas onderdelen, iets wat voorheen niet mogelijk was. Glazen onderdelen die geproduceerd worden via spuitgieten zijn perfect voor wetenschappelijke, medische en consumententoepassingen zoals.

  • Kleine optische onderdelen
  • Lenzen
  • Bril
  • Zonnecellen
Spuitgietstoel producten
Spuitgietstoel producten
Bron: https://www.youtube.com/watch?v=ATiG11Qhe-M

Producten voor spuitgieten

Spuitgieten is een van de meest diverse toepassingen in de productie-industrie. Er kunnen allerlei onderdelen mee worden gemaakt, van kleine onderdelen tot grotere structuren, en de toepassingen zijn vrijwel onbeperkt als het gaat om de soorten producten die kunnen worden gemaakt.

Merk op dat deze techniek meestal wordt gebruikt om dunwandige onderdelen te maken, omdat het proces een hoge mate van precisie en detail mogelijk maakt. Het resultaat is een product dat exact voldoet aan de specificaties. Dit zijn enkele van de populairste spuitgietproducten:

  • Auto onderdelen
  • Medische apparaten
  • Elektrische behuizingen
  • Verpakkingsproducten
  • De behuizingen van consumptiegoederen en apparaten
  • Mechanische onderdelen zoals tandwielen

Spuitgieten vs. Blaasvormen

Spuitgieten en blazen zijn twee populaire methodes om kunststof onderdelen te maken. Hoewel beide methodes een aantal vergelijkbare stappen inhouden, zijn er toch een aantal duidelijke verschillen.

  • Bij spuitgieten wordt meestal een mal gebruikt om het onderdeel vorm te geven, terwijl bij blazen de luchtdruk wordt gebruikt om het onderdeel te vormen.
  • Spuitgieten is beter geschikt voor het maken van onderdelen met complexe vormen en ingewikkelde details, terwijl blazen vaak wordt gebruikt voor holle verpakkingen.
  • Qua kosten is spuitgieten meestal duurder dan spuitgieten, omdat er meestal specialere en duurdere matrijzen voor nodig zijn.
  • Als de onderdelen echter complexe vormen of ingewikkelde details vereisen, is spuitgieten op de lange termijn vaak voordeliger.

Kortom, spuitgieten en blazen zijn twee verschillende processen die allebei hun unieke voor- en nadelen hebben. Afhankelijk van je specifieke toepassing kan het ene proces beter geschikt zijn dan het andere.

Conclusie

Spuitgieten is een ongelooflijk nuttige methode voor fabrikanten, waarmee ze snel en efficiënt complexe onderdelen in grote hoeveelheden kunnen produceren. De technologie blijft zich ontwikkelen met de introductie van nieuwere materialen, zoals de materialen die gebruikt worden voor het spuitgieten van glas, waardoor fabrikanten producten kunnen maken die voorheen niet mogelijk waren.

Inhoudsopgave
Laatste berichten
Neem contact met ons op
nl_NLDutch