Spuitgietonderdelen Versterken met Vezel-versterkte & Gevulde Materialen

Spuitgieten is een productieproces dat sterke en duurzame onderdelen in enorme hoeveelheden produceert. Het is een van de meest kosteneffectieve productieprocessen en werkt met een breed scala aan kunststofmaterialen, inclusief thermoplasten en thermoharders. Je kunt zelfs kunststofcomponenten over andere materialen gieten met overmoulding en insert moulding.

Soms zullen typische spuitgietkunststoffen echter niet volstaan voor een onderdeel dat grotere sterkte, duurzaamheid of stijfheid vereist, en dit kan het aantrekkelijk maken om een metaalproductieproces te gebruiken in plaats van een kunststofproces.

Gelukkig is er een eenvoudigere alternatief binnen het domein van spuitgieten. Door vezel-versterkte of vezel-gevulde harsen te gebruiken, is het mogelijk om sterkere onderdelen te maken zonder terug te vallen op metalen of een alternatief productieproces.

Vezel-composietmaterialen bezitten uitstekende materiaaleigenschappen, en velen van hen kunnen geproduceerd worden net als gewone spuitgietkunststoffen.

Wat is een vezel-versterkt / vezel-gevuld materiaal?

In spuitgieten zijn vezel-gevulde materialen kunststofharsen gemengd met glasvezel, koolstofvezel, siliciumvezel, keramische vezels of natuurlijke vezels. Deze vezels — die min of meer gelijkmatig door de kunststofmatrix verspreid zijn — kunnen lang of kort zijn, en ze bieden voordelen als zwaartekracht, sterkte en een hoge specifieke modulus.

Kunststoffen gemengd met vezels op deze manier worden bulk moulding compounds genoemd. Glasvezel is het meest gebruikt in compounds voor IM, en kan gemengd worden met kunststoffen als polyamiden (nylons) en polycarbonaten.

Maar materialen met toegevoegde vezels worden ook in andere productieprocessen naast spuitgieten gebruikt. Feitelijk is de gesmolten kunststof die in spuitgieten gebruikt wordt, niet een ideaal depot voor, bv. koolstofvezels, waarvoor een uniforme richting van vezels nodig is om werkelijk sterke onderdelen te maken.

Met het spuitgietproces kun je de oriëntatie van vezels niet controleren wanneer ze in vloeibare hars gemengd worden, omdat ze gewoon in de kunststofmatrix ronddrijven. Voor glasvezel-gevulde onderdelen levert deze willekeurige oriëntatie van gehakte vezels nog steeds sterke en nuttige onderdelen op, maar het is geen bijzonder effectief gebruik van koolstofvezels, die erg duur zijn en beter op andere manieren gebruikt worden.

Het creëren van continu vezel-versterkte onderdelen — waar vezels in dezelfde richting georiënteerd zijn voor maximale sterkte — is makkelijker met processen zoals extrusie of sommige nieuwe vormen van additive manufacturing, waar de vezels gemakkelijk georiënteerd kunnen worden.

Dat gezegd hebbende, is het mogelijk om vezel-versterkte gegoten onderdelen te bereiken door een gietvorm te bekleden met een vezel-versterkt weefsel en vervolgens hars in de holte te injecteren.

Waarvoor worden de vezelmaterialen gebruikt?

Spuitgieten met vezel-gevulde materialen of vezel-versterkte materialen kan onderdelen produceren die geschikt zijn voor veel industrieën. Op dit moment omvatten veelvoorkomende toepassingen automobiel en luchtvaart, met name met betrekking tot gewichtsbesparing, alsmede architecturale en industriële onderdelen.

Glas-gevulde kunststoffen kunnen gebruikt worden als metaalvervanger, met onderdelen zoals moeren en bouten, beugels en hefbomen.

Meest gebruikte spuitgietcomposieten door 3ERP:

Glas-gevuld polyamide

• Hoge stijfheid, slijtvaste, kruipvaste en oppervlakte-kwaliteit
• Gebruikt in automobiel, industriëel, elektrisch, elektronica
• Geschikt voor auto-onderdelen als motorkappen, motoronderdelen, etc.

Glas-gevuld polycarbonaat

• Hoge trekkracht, stijfheid, zwaartekracht
• Gebruikt in automobiel, elektrisch, mechanische engineering
• Gebruikt als vervanging voor metalen als aluminium en zink

Glas-gevuld PET (PBT GF30)

• Hoge mechanische sterkte, dimensionale nauwkeurigheid, en corrosie/ waterweerstand
• Gebruikt in automobiel, elektrisch, mechanische engineering
• Geschikt voor onderdelen als tandwielen, lagers en slijtplaten

Glas-gevuld PPS

• Zeer hoge rigiditeit, hoge sterkte, en vlamvertraging
• Geschikt voor onderdelen die hoge thermische stress ondergaan, precisieonderdelen, etc.

De verhouding van kunststof tot vezel bepaalt ook de mogelijke toepassingen van composiet vezelmateriaal. Bijvoorbeeld, glas-gevuld polyamide kan 10%, 20%, 30%, of meer dan 30% glasvezels bevatten.

Een recent rapport van MarketsandMarkets vond dat de meest gebruikte mix van nylon en glasvezel de 30% variant is, die vaak in de auto-industrie gebruikt wordt vanwege de hoge sterkte en rigiditeit.

Vezel-gevulde onderdelen van 3ERP

3ERP biedt kunststof spuitgietdiensten met vezel-gevulde materialen voor hoogwaardige onderdelen in elke hoeveelheid. En gecombineerd met onze rapid tooling diensten, kunnen we gespoten onderdelen leveren om strakke deadlines te halen.

We maken ook vezel-gevulde onderdelen met andere processen. Bijvoorbeeld, we kunnen CNC-gefreeste onderdelen en prototypes maken van glas-gevuld polyamide of polycarbonaat.

Neem vandaag contact op voor een gratis offerte voor je volgende project voor vezel-gevulde of vezel-versterkte onderdelen.