ontwerpregels spuitgieten

Ontwerpregels voor spuitgieten

Pjotr Kraan van FlinQ Plastics kunststof spuitgen
Geschreven door:
Pjotr Kraan
23 januari 2023
In dit artikel lees je
Primary Item (H2)

Spuitgieten is een complex proces met talloze variabelen en daarom zijn de ontwerpregels spuitgieten essentieel. Veel factoren kunnen het eindresultaat beïnvloeden, een uitstekend spuitgiet ontwerp gemaakt door een product ontwikkelaar is de basis van iedere productontwikkeling. Dit zorgt ervoor om het productieproces te helpen beheren en kwaliteit output te garanderen, terwijl het verbruik van hulpbronnen en productiefouten worden geminimaliseerd.

Tips kunststof spuitgiet product ontwerp

We zullen 3 overwegingen en 11 tips behandelen die jouw kunnen helpen bij het verbeteren van het productontwerp. Maar laten we, voordat we daarop ingaan, eerst eens kijken naar drie belangrijke overwegingen die we tijdens het ontwerpproces in gedachten moeten houden om tot het uiteindelijke spuitgietproduct te komen.

kunststof spuitgiet matrijzen

3 overwegingen bij het ontwerpregels spuitgieten.

1. ONTWERPEN VOOR SPUITGIETEN

In de spuitgietindustrie staat dit algemeen bekend als DFM en het is een van de eerste dingen waarmee je rekening mee moet houden wanneer je met jouw ontwerpproces begint.

"Ontwerpregels spuitgieten " betekent in feite dat je de vele factoren die betrokken zijn bij het productieproces in gedachten houdt terwijl je jouw onderdeel ontwerpt. Jouw technische specificaties moeten goed aansluiten bij de mogelijkheden van het productieproces en moeten ook rekening houden met de mogelijkheden van de specifieke fabrikant waarmee je gaat werken.

Elke kunststof spuitgiet fabrikant gebruikt verschillende materialen en apparatuur, en het ontwerp van jouw onderdeel moet hiermee rekening houden. We raden je aan jouw fabrikant te zoeken voordat je met de ontwerpfase begint. Door een coöperatieve benadering te gebruiken, kun je ervoor zorgen dat jouw ontwerprichtlijnen voor spuitgieten zich aanpast aan wat jouw fabrikant kan doen, in plaats van andersom.

2. FUNCTIONALITEIT

Bij het ontwerpen van een product kan het gemakkelijk zijn om je alleen te concentreren op het produceren van het kunststof product. Dit product zal echter ergens voor worden gebruikt, wat betekent dat je nog een ander belangrijk punt moet overwegen: hoe zal het product worden gebruikt in de toepassing?

Bedenk waar en hoe het product zal worden gebruikt. Komt het in contact met water of corrosieve materialen? Hoe vaak zal het worden gebruikt? Hoeveel gebruik kan het product weerstaan ​​voordat het breekt? Wordt het kunststof onderdeel blootgesteld aan hoge temperatuur of weersomstandigheden?

Door rekening te houden met het uiteindelijke gebruik van het product, wordt het ontwerpproces beschermt tegen defecten bij spuitgieten, zodat je niet een goed ontwerp krijgt voor een product dat niet werkt zoals bedoeld.

Door de ontwerprichtlijnen voor spuitgieten goed toe te passen, zal het er ook voor zorgen dat je een product kunt laten produceren dat voldoet aan de verwachtingen of deze zelfs overtreft op het gebied van bruikbaarheid en duurzaamheid.

3. MONTAGE

Montage is niet nodig als jouw onderdeel uit één stuk bestaat. Het ontwerpen van een onderdeel dat uiteindelijk bij andere onderdelen past, wordt dit aspect echter erg belangrijk.

Daarom zou het het beste zijn als je bedenkt hoe gemakkelijk de uiteindelijke combinatie zou zijn om te monteren. Zelfs als jouw kosten per onderdeel laag zijn, zal een moeilijk montageproces jouw totale kosten verhogen, evenals de tijd tot volledige voltooiing.

product engineering

11 Tips voor een beter product ontwerp voor spuitgieten

Zie dit als een soort checklist voor je ontwerpproces bij het ontwikkelen van spuitgiet producten. Natuurlijk zijn er meer factoren dan alleen deze waarmee je rekening moet houden, maar elk van deze punten zou iets moeten zijn waarmee je rekening moet houden bij het ontwerpen van jouw kunststof product.

1. UNIFORME WANDDIKTE

Door ervoor te zorgen dat het onderdeel een gelijke en constante wanddikte heeft, kan dit de sterkte en visuele aantrekkingskracht van het uiteindelijke onderdeel aanzienlijk vergroten.

Het is echter ook belangrijk om rekening te houden met het gewicht. Toenemende wanddikte zal de stijfheid en duurzaamheid verbeteren, maar zal ook resulteren in een zwaarder onderdeel. Bovendien kan een gebrek aan uniformiteit in wanddikte leiden tot kromtrekken als het onderdeel afkoelt.

Door de wanddikte met 10% te vergroten, kan de stijfheid van het onderdeel met 33% toenemen. Een toename van de dikte betekent echter ook meer grondstoffen, wat de kosten zal drukken.

Het opnemen van ribben en groeven in het ontwerp kan de sterkte en duurzaamheid verbeteren zonder een significante toename van gewicht of materiaal.

Zorg er indien mogelijk voor, dat aangrenzende wanden dezelfde dikte hebben. Voorkom ook te dunne wanden want dit veroorzaakt problemen met de vloei van het materiaal in de matrijs. Dunnere onderdelen zijn ook veel zwakker dan plastic onderdelen met een dikkere wanddikte. Minimaal 1 mm wanddikte is op zijn minst nodig.

Als het onderdeel geen gelijke wanden maar met verschillende diktes moet hebben, moet je ervoor zorgen dat de overgang tussen de twee segmenten geleidelijk en vloeiend is. Anders kan het een willekeurig uiterlijk en een oneffen oppervlak creëren.

wanddikte spuitgieten

2. LOSSINGSHOEKEN

In het ontwerpproces is het opnemen van kleine hoeken in de verticale oppervlakken van jouw product belangrijk. Dit zorgt ervoor dat het onderdeel makkelijker uit de matrijs wordt geworpen. Als het onderdeel is ontworpen zonder rekening te houden met lossing, kan het vast blijven zitten of geschraapt worden, wat kan leiden tot beschadiging of drukplekken op het spuitgiet product of matrijs.

Een onderdeel dat de lossing niet correct gebruikt, heeft mogelijk een lossingsmiddel nodig om het uitwerp proces te helpen. Dit kan de kosten verhogen en leiden tot ongunstige chemische reacties of een slecht visueel resultaat.

Voor de meeste onderdelen is de minimaal aanbevolen lossingshoek 0,5°. De standaard lossingshoek voor de meeste kunststof spuitgietonderdelen is 1,5° tot 2° aan elke kant. Zelfs een kleine hoeveelheid lossing is beter dan geen lossing.

Als er textuur aan het onderdeel is toegevoegd, moet de lossingshoek nog groter zijn.

Het is essentieel om lossing op wanden, ribben en nokken evenwijdig aan de richting van vrijgave uit de mal op te nemen.

3. LOPERS EN POORTEN

Het doel van lopers en poorten in een mal is ervoor te zorgen dat materialen de juiste druk behouden terwijl ze de mal vullen. Daarom moet rekening worden gehouden met ontwerpregels spuitgieten dat zowel de locatie als de grootte van de poort, omdat dit het spuitgietproces aanzienlijk kan beïnvloeden.
De spruw moet dezelfde straal hebben als de punt van de spuitmond.

Als je een mal met meerdere holtes bouwt, moet er een overeenkomstig aantal aanspuittakken zijn. De takken moeten zo zijn ontworpen dat de materiaalstroom voor elk hetzelfde is, waardoor een gelijkmatige verdeling wordt gegarandeerd.

gratis adviesgesprek spuitgieten
Plan een gratis adviesgesprek in.https://flinqplastics.nl/gratis-brainstormsessie/

4. TOLERANTIE BEHEREN

Bij spuitgieten wordt vaak gesproken over nauwe toleranties, maar het is belangrijk op te merken dat dit niet zo'n vastomlijnd concept is. Een tolerantie die te krap of niet strak genoeg is, kan schadelijk zijn voor het product.

De standaard nauwe tolerantie voor spuitgegoten onderdelen is +/- 0,05 mm
De vorm, grootte en dikte van wanden hebben allemaal invloed op de toleranties.

Voor onderdelen met nauwe toleranties wordt aanbevolen om materialen met een lage krimp te gebruiken. Het is essentieel om nauwe toleranties in de buurt van de scheidingslijn te vermijden om de toleranties haalbaar te maken voor spuitgieten.

5. RIBBEN

Ribben helpen het onderdeel ondersteuning en stijfheid te bieden zonder dat de dikte van de wanden toeneemt. Ze veroorzaken echter wel een toename van het verbruikte materiaal. Ze helpen ook de stijfheid te vergroten zonder het gewicht van het onderdeel aanzienlijk te verhogen. De juiste dikte van de ribben is een essentiële factor om te overwegen, omdat te dikke ribben tot sinkmarks kunnen leiden.

De ribben moet minder zijn dan 50% van de dikte van elke muur die hij verbindt.
De lossingshoek op een ribben moet groter zijn dan die van de wanden waar deze op aansluit.

De rib mag niet meer dan driemaal zo hoog zijn als de dikte van de rib bodem.

Ribben die te dun zijn, worden mogelijk niet goed gevuld met het materiaal. Neem contact op met uw spuitgiet fabrikant om ervoor te zorgen dat de ribben dik genoeg zijn om te worden gevuld.

Ribben spuitgieten
Ribben spuitgieten

6. ONDERSNIJDINGEN

Meestal is het het beste om een ​​ontwerp te maken dat ondersnijdingen elimineert. Dit is echter soms niet mogelijk, waardoor het essentieel is om te begrijpen hoe de negatieve impact van een ondersnijding kan worden geminimaliseerd.

Ontwerpen met ondersnijdingen kan ertoe leiden dat het onderdeel onjuist uit de mal wordt verwijderd. Door een ondersnijding op de juiste manier te ontwerpen, kunnen de kosten worden verlaagd en de efficiëntie van het totale proces worden verhoogd.

Afsluitingen kunnen helpen bij het afhandelen van ondersnijdingen aan de binnenkant van een onderdeel.

Het aanpassen van de locatie van de scheidingslijn van de mal om de ondersnijding te snijden, kan een effectieve methode zijn om de ondersnijding te elimineren.

Door ervoor te zorgen dat de ondersnijding zich op een extern oppervlak bevindt, kan de negatieve impact van een ondersnijding worden geminimaliseerd.

7. HOEKEN

Een belangrijke ontwerpregels spuitgieten is dat scherpe hoeken, kan leiden dat een onderdeel meer wordt belast. Omgekeerd kan een lichte afronding van de hoeken helpen bij het vloeien van plastic, waardoor de structurele integriteit toeneemt.

Hoeken moeten zo afgerond mogelijk zijn met behoud van het gewenste uiterlijk van het eindproduct.

8. MATERIAALKEUZE

Het kiezen van het geschikte materiaal is een van de meest kritische onderdelen van het hele ontwerpproces. Er zijn veel materialen om uit te kiezen, elk met zijn eigen chemische, eigenschappen, mechanische eigenschappen en fysieke eigenschappen. De materiaalkeuze kan van invloed zijn op sterkte, duurzaamheid, uiterlijk, kosten, temperatuurbestendigheid en nog veel meer aspecten van het uiteindelijke onderdeel.

Het is van cruciaal belang ervoor te zorgen dat de fabrikant die je kiest, kan werken met het materiaal van jouw keuze. Daarom is het essentieel om aan het begin van het ontwerpproces een fabrikant te selecteren, waardoor compatibiliteitsproblemen op de weg worden geminimaliseerd.

Sommige materialen hebben unieke eigenschappen die compatibiliteit vereisen met het type metaal dat in de mal wordt gebruikt.

Kunststof-soorten-materiaal
Lees onze blog Materiaalkeuze spuitgieten.

Werk samen met jouw fabrikant om de verschillende en meeste materialen te vergelijken om de kosten te beheersen en toch de juiste bruikbaarheid, duurzaamheid, kwaliteit en andere kenmerken in een afgewerkt product te leveren. De juiste fabrikant zal je helpen beslissen welke materialen het meest geschikt zijn voor jouw behoeften en budget.

9. VEILIGE GEBIEDEN MATRIJSONTWERP

Soms kan een product met een perfect ontwerp toch problemen ondervinden in de productie, waardoor de mal moet worden aangepast. Als je de ontwerpregels spuitgieten niet goed toepast, kunnen deze wijzigingen een uitdaging zijn om aan te brengen.

In het ideale geval heeft het ontwerp voldoende ruimte voor de malmaker om delen van de stalen mal weg te snijden om de spelingen aan te halen voordat met massaproductie wordt begonnen. Nogmaals, het is essentieel om samen te werken met de fabrikant om ervoor te zorgen dat dit iets is waar jouw ontwerp rekening mee houdt.

10. GEBRUIK STEP-BESTANDEN

Sommige bestandsformaten die goed werken voor 3D-printen zijn niet per se geoptimaliseerd voor het kunststof spuitgietproces. Ze kunnen het oppervlak van een onderdeel afbeelden als een reeks driehoeken, niet als een werkelijke curve. Hierdoor is het mogelijk dat het uiteindelijke onderdeel niet nauwkeurig het beoogde ontwerp weergeeft.

Het gebruik van STEP-bestanden om samen te werken met jouw fabrikant elimineert dit probleem en geeft een nauwkeurige weergave van het beoogde ontwerp.

spuitgiet waterflow meter engineering

11. OVERWEEG MALLEN MET MEERDERE HOLTES OF FAMILIES

Mallen met meerdere caviteiten kunnen een geweldige manier zijn om de snelheid te verbeteren en de kosten van spuitgieten en van het productieproces te verlagen. Een mal met meerdere holtes kan bij elke cyclus meer onderdelen produceren, waardoor de productiesnelheid toeneemt.

Als meerdere onderdelen bedoeld zijn om samen te werken en uit hetzelfde materiaal zullen bestaan, kan een familie matrijs alle onderdelen samen in één cyclus produceren. Het is gemakkelijk in te zien hoe dit kan helpen het productieproces te stroomlijnen.

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