Vervaardiging van kunststof spuitgietmatrijzen – Spuitgietmatrijzenbouw
Spuitgieten is een productiemethode waarbij een vloeibaar thermoplastisch of thermohardend materiaal onder hoge druk in een matrijs wordt gespoten om daar uit te harden. De mallen kunnen zeer complex en duur zijn.
Een aanzienlijk deel van de totale gereedschapskosten houdt verband met de vervaardiging van de matrijs. Het is daarom van groot belang dat het matrijzenbouwproces zo eenvoudig mogelijk verloopt.
Er worden hoge eisen gesteld aan de staalleverancier wat betreft de kwaliteit en eigenschappen van het staal, maar ook wat betreft de beschikbaarheid ervan. Het matrijsstaal moet vrij zijn van gebreken, gemakkelijk te bewerken en te polijsten zijn, stabiel zijn bij warmtebehandeling en in veel gevallen geschikt zijn voor vonkverspaning en/of foto-etsen.
Al het door voestalpine geleverde materiaal is onderworpen aan diverse externe en interne inspectieprocedures, waaronder ultrasoon onderzoek. Dit zorgt ervoor dat aan hoge en uniforme kwaliteitsnormen wordt voldaan.
Keuze van staalsoort
De meest gebruikte staalsoorten zijn voorgeharde matrijsstaal, doorgehard matrijsstaal en thermohardende kunststoffen. De eisen die aan het matrijsmateriaal worden gesteld, zijn afhankelijk van factoren zoals het aantal spuitgietcycli, het gebruikte kunststofmateriaal, de afmetingen van de matrijs en de gewenste oppervlakteafwerking.
Er moet rekening worden gehouden met de volgende fundamentele materiaaleigenschappen van matrijzen: sterkte en hardheid, taaiheid, slijtvastheid, reinheid, corrosiebestendigheid en warmtegeleiding
De belangrijkste eigenschappen van staal voor de matrijzenbouw zijn in de eerste plaats de bewerkbaarheid van het staal, de polijstbaarheid ervan, en de eigenschappen met betrekking tot warmtebehandeling en oppervlaktebehandeling
Hoe belangrijk is goed polijsten?
Het polijsten maakt soms wel 30% van de totale matrijskosten uit. Dat is geen verrassing, aangezien het een zeer tijdrovend en duur proces is.
Het verkregen resultaat hangt in grote mate af van de polijsttechnieken en enkele andere factoren, zoals de zuiverheid van het staal, d.w.z. het type, de verdeling, de hoeveelheid en de grootte van de niet-metalen insluitsels, de homogeniteit van het staal, de hardheid van het staal en, bij gehard staal, de wijze waarop de warmtebehandeling is uitgevoerd.
Niet-metalen insluitsels worden tot een minimum beperkt als het staal tijdens de productie vacuüm wordt ontgast en via het elektroslak-hergietproces (ESR-proces) wordt gesmolten. De ESR-behandeling leidt tot een betere homogeniteit en een minimaal aantal insluitsels in vergelijking met conventionele staalproductieprocessen.
Waarom een warmtebehandeling?
Het doel van de warmtebehandeling van een afgewerkt gereedschap is het verkrijgen van geschikte mechanische eigenschappen, zoals hardheid, taaiheid en sterkte. Er kleven echter enkele nadelen aan warmtebehandeling. Problemen zoals vervorming en maatveranderingen moeten worden opgelost
Waarom textuur/foto-etsen?
Kunststof profielen met een gestructureerd oppervlak worden steeds populairder. Texturering door middel van foto-etsen wordt vaak toegepast als afwerking op gietmatrijzen, in plaats van polijsten.
Door het foto-etsproces krijgt het product
een aantrekkelijk oppervlak dat prettig in de hand ligt en relatief
ongevoelig is voor kleine krasjes en beschadigingen.
Waarom een PVD-coating?
The coatings from voestalpine eifeler Coating enable precise adjustment of the surface properties and thus targeted optimization of injection moulding tools. The individually tailored product solution for each customer application reduces wear and thus significantly extends the tool life.