Spruitgieten van hoge-temperatuur engineering kunststoffen beheersen

Een snel en kosteneffectief proces, spruitgieten is goed geschikt voor hoog-volume productieruns van nauwkeurige, herhaalbare onderdelen. Historisch zijn gespruitgieten onderdelen gemaakt van zwakkere materialen. Recentelijk hebben productteams echter begonnen te verkennen wat mogelijk is wanneer ze hoge-prestatie engineering kunststoffen voor spruitgieten gebruiken. Deze kunststoffen voorzien onderdelen van verbeterde fysieke en mechanische eigenschappen en bieden verbeterde thermische eigenschappen door hun hoge smeltpunten.

Spruitgieten met deze kunststoffen kan uitdagend zijn omdat het sterkere mallens vereist die ontworpen zijn om de hitte te weerstaan. Uw productiepartner zal doorgaans uw mal voor u ontwerpen en maken op basis van uw onderdelenontwerpen. Echter, het is de moeite waard om bewust te zijn van uw opties en rode vlaggen om uit te kijken wanneer u onderdelen voor productie ontwerpt. Hier is alles wat u moet weten over spruitgieten met hoge-temperatuur kunststoffen.

Veelvoorkomende hoge-temperatuur kunststoffen

Hoge-temperatuur kunststoffen — engineering kunststoffen met smeltpunten tussen 216°C en 382°C — beginnen metalen te vervangen naarmate industrieën als de auto-industrie streven om meer energie- en brandstof-efficiënt te worden. Niet alleen zijn deze kunststoffen licht, maar ze zijn ook corrosiebestendig en bieden verhoogde ontwerpflexibiliteit en dimensionale stabiliteit.

Met een geordende kristalstructuur en een smal smelttraject, is Polyetheretherketone (PEEK) een populaire hoge-temperatuur kunststof die significante hoeveelheden hitte kan absorberen. Ook emiteert PEEK gieten alleen lage niveaus van rook en gas. PEEK's hoge smeltpunt van 343°C stelt snellere voedingen en snelheden in, terwijl de UL 94 V-0 brandbaarheid betekent dat branden binnen 10 seconden op een verticaal onderdeel stopt. Lichtgewicht en creep-, hitte-, elektrisch-, slijt-, corrosie-, en vermoeidheidsbestendig, is PEEK ideaal voor gebruik in harde of hoge-temperatuur omgevingen.

ULTEM® (de gebrandmerkte naam voor PEI) is een amorf hars dat gemakkelijk gethermoformeerd of gelijmd kan worden met lijmiddelen, en is een andere populaire hoge-temperatuur thermoplasticum. ULTEM® PEI heeft een willekeurige moleculaire structuur, een wijd zachtwordingsbereik, een smeltpunt van 218°C, een V-0 brandbaarheidsrating, en het vermogen om de mechanische integriteit en elektrische eigenschappen bij hoge temperaturen te behouden. Duurzame PEI produceert minimale rook en is vlam- en chemisch-bestendig, wat het een ideaal materiaal maakt voor de luchtvaartindustrie en printplaten.

1. Neem warmteoverdrachtskanaals op

Tijdens het spruitgietproces zal uw fabrikant een beetje tijd besteden aan het afkoelen van uw onderdeel voor uitwerping en het verwarmen van uw mal voor injectie. Het opnemen van op gelijke afstand staande warmteoverdrachtskanaals in uw malontwerp kan deze processen versnellen. Deze kanalen moeten elke kaviteit blootstellen aan hetzelfde hoeveelheid verwarmings- of afkoelvloeistof tegelijkertijd. Dit zal uw fabrikant in staat stellen om de temperatuur van uw mal snel en gelijkmatig te verhogen of te verlagen.

2. Gebruik thermische pennen

Als u geen warmteoverdrachtskanaals in bepaalde secties van uw mal kunt opnemen door uitsteeksels of protrusies, kunt u thermische pennen gebruiken. Met hoge niveaus van thermische geleiding, kunnen deze pennen snel warmte van eerder onbereikbare gebieden naar de warmteoverdrachtskanaals van uw mal overbrengen. Thermische pennen zullen de interieure temperatuur van uw mal optimaliseren zonder de koelmiddeldruk te verstoren.

Thermische pennen bevatten vloeistof afgedicht binnen een cylinder. Wanneer de vloeistof warmte van de mal trekt, verdampt het, en het zal condenseren wanneer het warmte aan het koelmiddel afgeeft. Bijna 10 keer efficiënter in warmteoverdracht dan koper en koperlegering staalinzetstukken, zijn thermische pennen een geweldige optie voor wanneer u een complexe mal hebt. Zorg er gewoon voor dat u eventuele luchtgaten tussen uw thermische pen en uw mal vermijdt of ze vult met hooggeleidende kit.

3. Selecteer het juiste malmateriaal

Het materiaal van uw mal kan uw eindproduct beïnvloeden en uw malontwerp beïnvloeden. U zult een hoge-temperatuur malmateriaal moeten vinden dat een balans slaat tussen bewerkbaarheid, kosten, en slijtweerstand. Immers, u wilt dat de mal verschillende runs meemaakt, maar u wilt niet dat het een excessieve hoeveelheid tijd of geld kost om te creëren. Als u hoog-volume productieruns plant, overweeg dan het gebruik van hoge-ssterkte stalen zoals H-13, S-7, of P20. Als u prototypet, is aluminium een kosteneffectief toolingmateriaal.

Onthoud dat materialen met slechte warmteoverdrachtscapaciteit meer afkoelkanalen zullen vereisen. Ook zullen alle vloeistoffen die voor verwarmen of afkoelen gebruikt worden op hogere of lagere temperaturen moeten zijn.

Maak nieuwe dingen mogelijk met Fast Radius

Het ontwerpen van gespruitgieten onderdelen die gemaakt zullen worden met hoge-temperatuur kunststoffen kan het spruitgietproces lastiger maken, maar het gebruik van deze typen hoge-prestatie kunststoffen kan zich uitbetalen wanneer uw onderdelen specifieke vereisten hebben. Hoge-temperatuur kunststoffen zijn sterker dan veel andere materialen en kunnen vaak in de plaats van metaal gebruikt worden voor hoge-prestatie toepassingen.

Een ervaren spruitgietpartner als Fast Radius kan u helpen door het hele spruitgietproces, van ontwerp tot productie, en waarborgen dat uw mallens uitgerust zijn om uw project aan te kunnen — zelfs wanneer uw onderdelen hoge-temperatuur kunststoffen vereisen. Wanneer u met ons werkt, krijgt u toegang tot ons team van spruitgietexperts die hoogwaardige onderdelen sneller en goedkoper kunnen bouwen. Neem vandaag nog contact met ons op om te beginnen.