Aluminium matrijzen

Spuitgietmatrijzen: Staal versus aluminium

Pjotr Kraan van FlinQ Plastics kunststof spuitgen
Geschreven door:
Pjotr Kraan
28 februari 2022
In dit artikel lees je
Primary Item (H2)

Een van de essentiële dingen die bij het productontwerp overwogen moet worden, is of je stalen of aluminium gereedschappen gaat gebruiken.

De tool die je kiest, zal immers een aanzienlijk verschil maken in de kwaliteit van jouw product, de kosten, de cyclustijd en zelfs hoe lang het duurt om het product op de markt te brengen. Je zult merken dat de optie met het voordeel zal verschillen op basis van verschillende situaties.

Wat is een matrijs?​

Spuitgietmatrijzen bestaan uit twee delen die tijdens het productieproces machinaal gesloten worden tot één geheel. In gesloten toestand vormen beide helften samen een holte (de vorm van het product). Na de koeltijd openen de twee helften machinaal van elkaar af en kunnen de producten worden uitgenomen. Hierna volgt automatisch de volgende cyclus.​

Hoe een matrijs voor kunststof spuitgieten werkt.

Verschillen tussen aluminium en stalen matrijzen

Niet ieder kunststof spuitgiet product is te produceren in een aluminium matrijs. Daarentegen is aluminium veel vaker geschikt dan er gedacht wordt. Dit kan de doorslag geven of het rendabel is om het product te spuitgieten of te kijken naar een andere methode. Om te beginnen zetten we een aantal voordelen van een aluminium matrijs op een rij.

Doorlooptijd

Een van de factoren waarmee je rekening moet houden als het gaat om de mal die je kiest, is de doorlooptijd. Er zit in de meeste gevallen nogal wat verschil in het maken van deze mallen. De aluminium mallen zijn niet alleen een meer betaalbare optie. Ze hebben ook de neiging om minder tijd te nemen om te maken. Meestal zou je ze binnen een maand of minder moeten kunnen krijgen.

Staal daarentegen duurt wat langer. Afhankelijk van wie de mal maakt, kan het gemiddeld twee maanden duren.

matrijzen
Aluminium spuitgietmatrijs 1+1

De verwarmings- en koeltijden

Een van de spannende dingen van aluminium mallen is dat ze betere opwarm- en afkoeltijden hebben dan staal. De warmteafvoer is hoger, wat betekent dat de mallen sneller kunnen opwarmen en afkoelen dan stalen mallen - tot zeven keer sneller. Waarom is dit zo belangrijk?

De afkoeltijd heeft de neiging om een ​​groot deel van de totale cyclustijd voor spuitgieten te bepalen. Hoe langer je wacht tot de vormen zijn opgewarmd en afgekoeld, hoe langer het duurt om elke cyclus te doorlopen. Door die cycli te verkorten met een aluminium mal, kun je effectief onderdelen sneller produceren.

Bovendien betekent dit dat je minder snel veel onderdelen hebt die door de mal komen die zijn gekrompen, kromgetrokken zijn of anderszins defect zijn. Het gelijkmatig verwarmen en koelen van aluminium is een enorm voordeel.

Enkele van de meest voorkomende defecten die optreden bij producten die andere vormen gebruiken, zijn het gevolg van niet-uniforme verwarming en koeling. Deze omvatten holtes en brandplekken. Omdat de onderdelen er geweldig en bruikbaar uit komen te zien, kan dit voor je nog betere kostenvoordelen opleveren, omdat er minder onderdelen hoeven te worden afgekeurd.

Levensduur

Het grote voordeel van staal ten opzichte van aluminium is de levensduur. Afhankelijk van de kunststofsoort kan er met aluminium een shotgarantie worden afgegeven tussen de 50.000 en 150.000 stuks. De shotgarantie zegt overigens weinig over de levensduur van een matrijs.

Bij goed onderhoud en de benodigde revisies kan de matrijs een veelvoud van de shotgarantie meegaan. Met staal is een shotgarantie van 1.000.000 stuks gebruikelijk. Ook is de levensduur in de praktijk bij goed onderhoud en de benodigde revisies veel hoger dan de shotgarantie.

Investering matrijs

Aluminium matrijzen zijn een stuk voordeliger dan stalen matrijzen maar hebben een kortere levensduur. Het is daarom belangrijk om vooraf een analyse te maken over de verwachte behoefte over een aantal jaar, de levensduur van de matrijs in staal of aluminium, de stukprijzen en de kostprijs van de matrijzen.

Door deze aspecten goed te vergelijken wordt er snel duidelijk wat de beste optie is voor uw kunststofdeel. Zo maakt u de juiste keuze voor uw investering.

Gemakkelijk te repareren

Dit is iets dat veel mensen nooit overwegen als het gaat om het kiezen van hun mallen, maar het is cruciaal. Ook al zou er niet veel risico moeten zijn voor jouw mallen, schade kan altijd optreden.

Als dit gebeurt, wil je waarschijnlijk dat jouw mal wordt gerepareerd in plaats van een geheel nieuwe te krijgen.

Als er schade is aan een mal, wordt het lastig om staal te repareren. Dit materiaal is moeilijk en uitdagend om terug te herstellen naar de juiste specificaties. Als een stalen mal beschadigd is, hebben de meeste bedrijven een nieuwe matrijs nodig.

matrijs kunststof spuitgieten
CNC frezen van spuitgietmatrijs

Dat is echter niet altijd het geval bij aluminium mallen. Zoals gezegd is aluminium zachter, wat betekent dat het gemakkelijker te repareren en aan te passen is als er problemen zijn.

Natuurlijk heb je nog steeds iemand nodig die weet wat hij doet om de reparatie voor je uit te voeren. Het zal tijd en geld kosten, of je nu staal of aluminium hebt en of je nu repareert of een geheel nieuwe mal krijgt.

Staal of Aluminium bij bepaalde kunststof materialen.

Je zult merken dat zowel de aluminium als de stalen mallen meestal perfect in staat zijn om de verschillende soorten standaard spuitgietmaterialen te verwerken. Er kunnen echter gevallen zijn waarin staal toch de betere keuze voor je is. In die gevallen, bij het werken met materialen versterkt met additieven zoals glasvezel of glas, is staal een betere keuze.

Dit komt omdat aluminium een ​​zachter metaal is. Dit betekent dat het een groter risico loopt op krassen of andere problemen die schade kunnen veroorzaken door die grondstoffen.

Dit kan natuurlijk gevolgen hebben voor het uiteindelijke deel en de bruikbaarheid ervan. Bekijk de verschillende kenmerken die de meest voorkomende soorten kunststoffen kunnen hebben.

Als je jouw mal zou beschadigen, kunnen de onderdelen die je maakt onbruikbaar worden en kan het betekenen dat je een nieuwe mal moet kopen. Het is het beste om ervoor te zorgen dat alle materialen die je overweegt te gebruiken, geschikt en compatibel zijn met jouw mallen.

Als je een bepaald type grondstof nodig hebt dat aluminium kan beschadigen, is het een verstandiger idee om voor staal te kiezen, zelfs in die gevallen waarin je misschien een korte run hebt. Dit zorgt ervoor dat je de mal voor de hele run kunt gebruiken en dat je geen problemen hebt met de kwaliteit van de producten die met de mal worden gemaakt.

Staal of aluminium voor gedetailleerde functies

Wat voor soort onderdelen maak je en hoe gedetailleerd moeten ze zijn? Je zult merken dat als je die fijne details moet hebben die je van spuitgietontwerpen kunt verwachten, staal waarschijnlijk de beste keuze is. Als je bijvoorbeeld niet-uniforme wanden, dunnere wanden of strakkere delen van de vormholte nodig hebt, kan staal een goede optie zijn.

Het kan je betere resultaten opleveren dan wat je met aluminium krijgt. De natuurlijke eigenschappen van staal, zijn sterkte en hardheid, zorgen ervoor dat het een vorm voor de zeer nauwkeurige gebieden beter kan behouden.

Als een mal zijn vorm niet behoudt, kan dit ernstige problemen voor je veroorzaken. Het zou betekenen dat alle onderdelen die met die mal zijn gemaakt mogelijk onbruikbaar zijn.

Dit kan je een aanzienlijke hoeveelheid tijd en geld kosten om te repareren. Er moeten zoveel fijne details precies goed zijn wanneer een onderdeel duizenden keren wordt gerepliceerd. Kiezen voor een stalen mal is wellicht een betere oplossing voor je.

Praat met de experts

Zoals je kunt zien, zijn er voor- en nadelen aan het gebruik van zowel aluminium als stalen in-mold gereedschappen. Je moet rekening houden met het project dat je in gedachten hebt, zodat je vervolgens kunt bepalen welke van deze de beste keuze is voor jouw specifieke behoeften.

Als je het niet zeker weet, is het altijd mogelijk om met experts in het veld te spreken die deze diensten aanbieden.

Kunststof spuitgiet specialist met een no-nonsense mentaliteit

Heb je een idee of concept voor een uniek kunststofproduct maar heb je geen idee hoe je dit het beste laat produceren? 

Er is zoveel mogelijk! Soms zie je door de bomen het bos niet meer. En eerlijk gezegd, heb je het al druk genoeg. Het liefste besteed je het allemaal uit.

Ben je op zoek naar een partner die helemaal thuis is in deze materie en wil je een passend advies voor jouw kunststof idee?  Dan gaan wij graag het gesprek met je aan. 
Neem contact op
Benieuwd naar mijn verhaal?
Kunststof zit al van jongs af aan in mijn bloed. Het kon dan ook niet anders dan dat ik eerst in het familiebedrijf ben gaan werken.
Lees verder