Top 5 Spruitgiet Valkuilen en Hoe Ze Te Vermijden

Als elk productieproces heeft spruitgieten zijn voor- en nadelen. Sommige onderdelen zijn makkelijker te gieten dan andere, en dingen kunnen snel misgaan als je niet weet wat je doet.

Voor novices die experimenteren met hun eerste gesproten onderdelen – of zelfs voor ervaren ingenieurs die meestal met andere processen gaan – is het makkelijk om in bepaalde vallen te treden die leiden tot zwakke, onzichtbare, of vervormde onderdelen.

Dit artikel kijkt naar vijf veelvoorkomende fouten die gemaakt worden tijdens spruitgieten, inclusief advies over hoe ze te vermijden.

1. Variaties in wanddikte

In tegenstelling tot CNC-gebeurde of 3D-geprinte onderdelen, die veel vormen kunnen aannemen, zien gesproten onderdelen er vaak vergelijkbaar uit: dunne, schil-achtige objecten zonder diepe secties van vast materiaal.

Dit komt door de manier waarop spruitgieten werkt. Wanneer een vorm met vloeibaar materiaal gevuld wordt, moet dat materiaal afkoelen om vast te worden; als sommige gebieden sneller afkoelen dan andere, verharden en krimpen de koelere gebieden voor de andere, wat spanningen veroorzaakt die resulteren in de vervorming van het onderdeel.

Een manier om deze vervorming te vermijden is ervoor te zorgen dat geen gebieden dramatisch dunner zijn dan andere, aangezien dunne gebieden sneller afkoelen. Een ideale situatie is om volledig consistente wanddiktes te hebben, maar als dat niet mogelijk is, moet de overgang tussen dun en dik zo geleidelijk mogelijk zijn.

Regels om te volgen:

• Dunne wanden mogen niet dunner zijn dan 40% van de dikte van aangrenzende wanden
• Materialen als Polyurethane en Lang-vezel versterkte kunststoffen kunnen geen dunne wanden aan

2. CAD-bestanden geconverteerd vanuit andere formaten

Bij het ontwerpen van een gesproten onderdeel, moet je vanaf nul beginnen, elke stap van de productlevenscyclus afstemmen op het spruitgietproces.

Dit betekent dat je niet zomaar, bijvoorbeeld, een 3D-printbestand zoals een .STL kunt nemen en converteren naar een spruitgietformaat. Zelfs als je de .STL omzet in een .STEP-bestand, zal het resultaat een 3D-object zijn oorspronkelijk samengesteld uit driehoeken, terwijl spruitgieten vormen interpreteert als een reeks curves.

Terwijl reverse engineering softwarepakketten bestaan om .STL-bestanden (terug) in een ander formaat om te zetten, vereisen ze evenveel expertise – of meer – als het ontwerpen van een nieuw onderdeel.

3. Scheidingslijnen op de verkeerde plek

In het spruitgietproces is de scheidingslijn de scheidingslijn tussen de kern- en kaviteitsvormen. De plaatsing ervan kan de succes en cosmetische uiterlijk van het gegoten onderdeel beïnvloeden.

Onjuiste scheidingslijnplaatsing kan problemen veroorzaken zoals:

• Vlies, waar materiaal uit de miniatuurspeling tussen de vormkern en kaviteit lekt
• Noodzaak voor additionele uitwerpingstappen

Scheidingslijnen moeten idealerlangs scherpe randen geplaatst worden. Dit maakt de lijn minder zichtbaar en vermindert de kans op vlies en andere ongewenste effecten.

Veel CAD-softwarepakketten omvatten scheidingslijnenanalyse, wat je helpt bij het beslissen over de ideale plaatsing. Echter, je software kan waarschijnlijk de eventuele real-world toepassing van je onderdeel niet begrijpen, wat ook een grote factor is bij het bepalen van de lijnplaatsing.

4. Minder dan 1 graad kanteling gebruiken

Tijdens spruitgieten is kanteling of taper een hoek die in een ontwerp geïntegreerd wordt om het makkelijker te maken om de vorm uit te werpen. Kanteling kan ook vervorming of breuk van een onderdeel verminderen.

Een van de meest voorkomende fouten in spruitgietontwerp is het weglaten van kanteling – of het niet incorporeren tot laat in het ontwerpproces wanneer dit het anders afgeronde ontwerp negatief beïnvloedt.

Regels om te volgen:

• Voeg 1 graad kanteling toe voor elke inch kaviteitsdiepte
• 0,5 graden voor verticale vlakken
• 3+ graden voor een afsluiting

Bedenk ook dat de kanteling betrekking heeft op de scheidingslijn: de lijn moet zo geplaatst zijn dat het de kanteling splitst en dus minimaliseert.

5. Ondersneden

Ondersneden zijn uitsteeksels, ingeslagen gebieden, of andere kenmerken die een onderdeel zouden verhinderen om uit een eenvoudige tweedelige vorm uitgewerpt te worden. Voorbeelden van ondersneden zijn verbindende kliptabjes op kunststofcontainers en draadgangen op bevestigingsmiddelen.

Gesproten onderdelen zijn veel makkelijker (en goedkoper) te fabriceren als het ontwerp vrij is van ondersneden, dus alle inspanningen moeten gedaan worden om ze uit het ontwerp te elimineren.

Als het kenmerk essentieel is voor het onderdeel, zijn er enkele workarounds, inclusief zijacties, bumpoffs, en uitschuifbare afsluitingen, maar deze zullen zowel kosten als levertijd verhogen. Het wijzigen van de scheidingslijn kan het probleem van de ondersnede verlichten.

Ondersneden presenteren ook een probleem in CNC-bewerking, wanneer een eindfrezen een kenmerk niet kan bereiken door de plaatsing ervan. Sommige prototypes moeilijke ondersneden kunnen geschikt zijn voor 3D-printen met supportstructuren.

3ERP is een rapid prototyping specialist met jarenlange ervaring in het maken van IM-onderdelen. Neem contact op voor een gratis offerte voor je volgende project.