Tips voor spuitgieten met kunststoffen voor hoge temperaturen

Spuitgieten is een snel en kosteneffectief proces en is zeer geschikt voor grote series van nauwkeurige, herhaalbare onderdelen. Historisch gezien zijn spuitgietonderdelen gemaakt van zwakkere materialen. Onlangs zijn productteams echter begonnen te onderzoeken wat er mogelijk is als ze hoogwaardige technische kunststoffen gebruiken voor spuitgieten. Deze kunststoffen doordrenken onderdelen met verbeterde fysieke en mechanische eigenschappen en bieden verbeterde thermische eigenschappen vanwege hun hoge smeltpunten.

Spuitgieten met deze kunststoffen kan een uitdaging zijn omdat het sterkere mallen vereist die zijn ontworpen om de hitte te weerstaan. Uw productiepartner zal doorgaans uw mal voor u ontwerpen en maken op basis van uw onderdeelontwerpen. Het is echter de moeite waard om op de hoogte te zijn van uw opties en rode vlaggen om op te letten wanneer u onderdelen ontwerpt voor productie. Hier is alles wat u moet weten over spuitgieten met kunststoffen voor hoge temperaturen.

Veelvoorkomende kunststoffen voor hoge temperaturen

Hoge-temperatuurkunststoffen — technische kunststoffen met smeltpunten tussen 216 °C en 382°C — beginnen metalen te vervangen, aangezien industrieën zoals de auto-industrie ernaar streven energie- en brandstofefficiënter te worden. Deze kunststoffen zijn niet alleen licht, maar ze zijn ook corrosiebestendig en bieden meer ontwerpflexibiliteit en maatvastheid.

Met een geordende kristalstructuur en een strak smeltbereik is polyetheretherketon (PEEK) een populair plastic voor hoge temperaturen dat aanzienlijke hoeveelheden warmte kan absorberen. Bovendien stoot PEEK-vormgeving slechts weinig rook en gas uit. Het hoge smeltpunt van PEEK van 343°C maakt snellere voedingen en snelheden mogelijk, terwijl de UL 94 V-0 ontvlambaarheid betekent dat het branden binnen 10 seconden op een verticaal onderdeel stopt. Lichtgewicht en kruip-, hitte-, elektrisch-, slijtage-, corrosie- en vermoeidheidsbestendig, PEEK is ideaal voor gebruik in ruwe omgevingen of omgevingen met hoge temperaturen.

ULTEMⓇ (de merknaam voor PEI) is een amorfe kunststofhars die gemakkelijk te thermovormen of te hechten is met lijmen, en is een andere populaire thermoplast voor hoge temperaturen. ULTEMⓇ PEI heeft een willekeurige moleculaire structuur, een breed verwekingsbereik, een smeltpunt van 218°C, een V-0 ontvlambaarheidsclassificatie en het vermogen om zijn mechanische integriteit en elektrische eigenschappen te behouden bij hoge temperaturen. Duurzame PEI produceert minimale rook en is vlam- en chemicaliënbestendig, waardoor het een ideaal materiaal is voor de lucht- en ruimtevaartindustrie en printplaten.

1. Inclusief kanalen voor warmteoverdracht

Tijdens het spuitgietproces zal uw fabrikant behoorlijk wat tijd besteden aan het afkoelen van uw onderdeel voordat het wordt uitgeworpen en het verwarmen van uw mal vóór injectie. Het opnemen van equidistante warmteoverdrachtskanalen in uw matrijsontwerp kan deze processen versnellen. Deze kanalen moeten elke holte tegelijkertijd blootstellen aan dezelfde hoeveelheid verwarmings- of koelvloeistof. Hierdoor kan uw fabrikant de temperatuur van uw mal snel en gelijkmatig verhogen of verlagen.

2. Gebruik thermische pinnen

Als u vanwege verlengingen of uitsteeksels geen warmteoverdrachtkanalen in bepaalde delen van uw mal kunt opnemen, kunt u thermische pinnen gebruiken. Met een hoge mate van thermische geleidbaarheid kunnen deze pinnen snel warmte overbrengen van voorheen ontoegankelijke gebieden naar de warmteoverdrachtskanalen van uw matrijs. Thermische pinnen optimaliseren de binnentemperatuur van uw mal zonder de koelmiddeldruk te verstoren.

Thermische pinnen bevatten vloeistof die is verzegeld in een cilinder. Wanneer de vloeistof warmte aan de vorm onttrekt, verdampt deze en condenseert wanneer deze warmte afgeeft aan het koelmiddel. Bijna 10 keer efficiënter in het overbrengen van warmte dan koperen en koperen gelegeerde stalen inzetstukken, zijn thermische pinnen een geweldige optie voor wanneer u een complexe mal heeft. Zorg ervoor dat er geen luchtspleten zijn tussen uw thermische pin en uw mal of gebruik een sterk geleidend afdichtmiddel om ze te vullen.

3. Selecteer het juiste malmateriaal

Het materiaal van uw matrijs kan van invloed zijn op uw eindproduct en zou het ontwerp van uw matrijs moeten beïnvloeden. U moet een vormmateriaal voor hoge temperaturen vinden dat een evenwicht biedt tussen bewerkbaarheid, kosten en slijtvastheid. Je wilt tenslotte dat de mal meerdere runs meegaat, maar je wilt niet dat het te veel tijd of geld kost om te maken. Als u grote productieruns plant, overweeg dan het gebruik van hogesterktestaalsoorten zoals H-13, S-7 of P20. Als u prototypes maakt, is aluminium een ​​kosteneffectief gereedschapsmateriaal.

Houd er rekening mee dat materialen met een slechte warmteoverdrachtscapaciteit meer koelkanalen nodig hebben. Ook moeten vloeistoffen die voor verwarming of koeling worden gebruikt, op hogere of lagere temperaturen zijn.

Maak nieuwe dingen mogelijk met Fast Radius

Het ontwerpen van spuitgegoten onderdelen die worden gemaakt met kunststoffen voor hoge temperaturen kan het spuitgietproces lastiger maken, maar het gebruik van dit soort hoogwaardige kunststoffen kan zijn vruchten afwerpen wanneer uw onderdelen specifieke vereisten hebben. Kunststoffen voor hoge temperaturen zijn sterker dan veel andere materialen en kunnen voor hoogwaardige toepassingen vaak worden gebruikt in plaats van metaal.

Een ervaren spuitgietpartner zoals Fast Radius kan u helpen bij het gehele spuitgietproces, van ontwerp tot productie, en ervoor zorgen dat uw matrijzen zijn uitgerust om uw project aan te kunnen, zelfs wanneer uw onderdelen kunststoffen met hoge temperatuur vereisen. Wanneer u met ons samenwerkt, krijgt u toegang tot ons team van spuitgietexperts die u kunnen helpen sneller en goedkoper hoogwaardige onderdelen te bouwen. Neem vandaag nog contact met ons op om aan de slag te gaan.