Injectiegieten vs. Gieten: Het juiste proces kiezen voor uw product

Productontwerpers die materiaalkeuzes overwegen moeten rekening houden met productieprocessen. Twee gangbare processen zijn injectiegieten en gieten. Bij injectiegieten wordt materiaal onder hoge druk in vloeibare toestand in een vorm gebracht. Gieten gebruikt zwaartekracht om het materiaal in de vorm te brengen. Elk proces speelt een belangrijke rol, maar er zijn verschillen die bepalend zijn voor ontwerpbeslissingen. Hieronder de belangrijkste verschillen tussen gieten van urethane en injectiegieten.

Materiaalscompatibiliteit

Elk proces is geoptimaliseerd voor een set materialen. Injectiegieten vereist materialen met zeer lage viscositeit in vloeibare toestand, zoals thermoplasten: ABS, polypropyleen, TPU en polyethyleen. Hun lage viscositeit laat het materiaal vorm aannemen. Gieten gebruikt meestal thermoharderende materialen, die onomkeerbaar vorm aannemen tijdens uitharding, zoals thermoharderende polyurethanen.

Vanwege hun chemie vertonen thermoharderende en thermoplastische elastomeren grote verschillen in materiaaleigenschappen. Thermoharderende polyurethanen hebben een veel breder durometerbereik, verbeterde slijtvastheid en verbeterde chemische weerstand dan hun thermoplastische neef TPU. De benodigde fysieke eigenschappen voor de werking van het product bepalen het juiste materiaal en daarmee het juiste productieproces.

Gereedschaps- en productiekosten

Vanwege de hoge druk en temperatuurverschillen bij injectiegieten, kunnen gereedschapskosten hoger liggen. Injectiegietgereedschappen zijn meestal gesloten metalen vormen met complexe systemen voor temperatuur- en materiaalstroomregeling. Deze vereisen dure vrijwerking en afwerking. Vanwege hun kosten duurt het lang voordat de investering geamortiseerd is, vaak met zeer hoge productievolumes.

Gieten gebruikt eenvoudigere vormgereedschappen met daarmee lagere kosten. Gieten kan open vormen, gesloten vormen, compressievormen en vele andere ontwerpen gebruiken. Dit biedt grote flexibiliteit bij het ontwerpen van het juiste gietproces. Gieten is daarom vaak een uitstekende oplossing voor producten met lage tot hoge volumes.

Snel prototypen

Prototypen in het bedoelde materiaal snel en goedkoop maken versnelt de productontwikkeling; hoe sneller u het materiaal in de toepassing kunt valideren, hoe sneller het product op de markt komt. Injectiegieten vereist harde gereedschappen voor prototyping, met hogere kosten en langere levertijden. Als het materiaal niet voldoet, zit u met een dure onbruikbare vorm of dure aanpassingen. De lage complexiteit van gieten biedt de mogelijkheid om prototypes te maken met zachte vormen uit diverse materialen. Prototypevormen voor gieten zijn snel en eenvoudig te maken, wat snelle en iteratieve prototyping mogelijk maakt.

Een woord over RIM

Reactie-Injectiegieten (RIM) gebruikt een vergelijkbaar proces als injectiegieten, door materiaal onder hoge druk in een gesloten vorm te brengen. RIM wordt echter gecombineerd met thermoharderende polyurethanen, zodat de chemische reactie in de vormkavel plaatsvindt. Deze technologie stelt ontwerpers in staat om een veel robuuster materiaalpakket te benutten, terwijl ze ook voordelen van injectiegieten genieten. RIM wordt vaak gebruikt voor grotere onderdelen, complexe geometrieën of unieke oppervlakteafwerkingen die moeilijk te verkrijgen zijn met gieten.

Overweegt u RIM voor uw product? Bekijk onze recente blogpost: 5 ontwerptips voor een succesvol RIM-ontwerp.

Conclusie

Bij het evalueren van productiemethoden is het belangrijk om materiaaleisen, gereedschaps- en productiekosten te overwegen, en hoe het proces past in uw productontwikkelcyclus. Injectiegieten en gieten hebben beide voor- en nadelen. Het begrijpen van deze methoden helpt ontwerpers bij materiaal- en ontwerpbeslissingen. Het vroeg identificeren van het juiste productieproces kan het verschil zijn tussen een tijdige lancering en dure vertragingen.