Plastic injectogieten: materiaalkeuzes en optimale toepassingen

De kans is groot dat u op armlengte van iets zit dat geproduceerd is met plastic injectogieten. Hoog betrouwbaar en efficiënt, is plastic injectogieten een van de meest kosteneffectieve methoden voor het produceren van grote aantallen precieze, consistente componenten. Van de omslag van afstandsbedieningen tot chirurgische instrumenten die in ziekenhuizen gebruikt worden, van waterflesdopjes tot interieurelementen van vliegtuigen, wordt plastic injectogieten gebruikt om miljarden producten elk jaar te produceren.

Eerst ontwikkeld in 1872 door twee broers die een alternatief zochten voor ivoor in de productie van biljartballen, is het proces de afgelopen 100 jaar meer gesofistikeerd geworden, met benutting van technische en materiaalvoortgang om een van de meest veelzijdige technieken voor massaproductie te worden. In de kern blijft het een elegant en simpel proces. Thermoplastische pellets worden verwarmd tot een vloeibare toestand, in een vorm geïnjecteerd, laten afkoelen op hun plek, en vervolgens uitgezet. Hoewel het heel basis klinkt, kunnen zeer complexe en ingewikkelde vormen en producten snel en precies geproduceerd worden met heel weinig materiaalafval.

Een reden waarom injectogieten zo wijdverspreid is, is dat een breed scala aan materialen beschikbaar is voor het productieproces, wat het mogelijk maakt om producten te fabriceren aan strikte specificaties. Een ontwerp kan bijvoorbeeld eisen aan rigiditeit of flexibiliteit; UV-stabiliteit; hitte-, chemische-, impact-, of breukweerstand; vlamvertraging, of bio-compatibiliteit. Hardheid en gewicht worden ook overwogen, samen met materiaalkosten. Ontwerpers en ingenieurs benutten combinaties en aanpassingen om unieke onderdelen te creëren die aan hoog complexe of ongewone toepassingsbehoeftes voldoen.

De zes meest gebruikt materialen in plastic injectogieten zijn:

• Polypropyleen (PP)
• Acrylonitril Butadieen Styreen (ABS)
• Polyamide (Nylon)
• High Density Polyethyleen (HDPE)
• Polycarbonaat (PC)
• ABS+PC Blend

Er zijn duizenden variaties binnen elk van deze materialen, wat het perfecte plastic mogelijk maakt om aan de behoeften van het ontwerp te voldoen. Elk materiaal heeft zijn sterktes en zwaktes. Polycarbonaat heeft bijvoorbeeld een uitstekende impactssterkte, helderheid, en optische en mechanische eigenschappen. Het is echter niet bestendig tegen chemicalia en oplosmiddelen. ABS (Acrylonitril Butadieen Styreen), vaak gecombineerd met polycarbonaat, heeft mechanische zwaarte, brede temperatuurbereik tolerantie, goede dimensionale stabiliteit, en gemak van fabricage.

Complexe en elegante producten gemaakt met plastic injectogieten zijn afhankelijk van goed ontworpen vormen, ook gereedschappen genoemd. Eenmaal een product ontworpen is, moet het gereedschap voor productie ontworpen en gebouwd worden. Veel elementen zijn belangrijk, zoals dikte, ribontwerp, bosontwerp, hoekovergangen, laslijnen, poortplaatsing, en correct gelegen ventilaties. Deze vormen zijn erg duur; echter, eenmaal gecreëerd, zijn ze langdurig en weerstaan herhaald gebruik met alleen routinematige onderhoud. Met lage arbeidskosten, minimale na-verwerkingsvereisten, en vermogen om hoge tolerantiën te accommoderen, is het proces effectief en efficiënt voor hoge productieruns en het produceren van consistente onderdeelkwaliteit met heel weinig materiaalafval.

De hoge opstartkosten voor plastic injectogieten maken additieve productietechnologieën een aantrekkelijk alternatief voor sommige projecten. Industriële 3D-printen kan goedkope en laag-risico prototypes van nieuwe ontwerpen bieden die getest en geperfectioneerd kunnen worden voordat ze in massaproductie gaan. Producten kunnen bevrijd worden van de ontwerpbeperkingen van afreikhoeken, ondergesneden, en andere gereedschapseisen. Zonder de overhead van tooling, kan additieve productie een economische keuze zijn voor kleine volume productie. Bovendien kunnen additieve ontwerpen gemakkelijk digitaal aangepast worden zonder duur nieuwe vormen te hoeven maken, wat het een aantrekkelijke optie maakt voor projecten die aanpassing of serialisatie vereisen. Naarmate additieve technologieën rijpen om aan de behoeften van de huidige wereld te voldoen, draaien ingenieurs en ontwerpers zich tot deze innovatieve benaderingen om nieuwe producten en nieuwe productiemodellen te ontwikkelen.

Redenen om injectogieten te kiezen:

• U wilt een grote hoeveelheid identieke componenten of producten produceren
• U waardeert snelle productie en lage arbeidskosten
• Uw ontwerp heeft complexe geometrie of behoefte aan consistentie en precisie
• U wilt in staat zijn om meerdere soorten kunststoffen in enkele componenten of producten te benutten
• U wilt gerecycleerde materialen incorporeren en lage afvalpercentages in het productieproces ervaren
• De voorafgaande kosten van het ontwerpen van de vorm voor productie zullen gecompenseerd worden door een lage kosten-per-item in grote hoeveelheid runs

Redenen om additieve productie in plaats van injectogieten te overwegen:

• Uw ontwerp heeft prototyping of aanpassing die duur zou zijn als u met vormen werkt
• U heeft een laag volume dat de kosten van tooling niet rechtvaardigt
• Uw ontwerp bevat aanpassing van het ene stuk naar het andere
• Uw ontwerp voldoet niet aan injectogiet toolingvereisten zoals rekening houden met afreikhoeken en ondergesneden
• Uw ontwerp bevat geometrieën die niet mogelijk zouden zijn met injectogieten
• U wilt veel onderdelen in één consolideren

Het blijkt dat de biljartbal die injectogieten tot stand bracht, niet opging. Blijkbaar boog hij niet van de banden af zoals de ontwerpers hadden gehoopt. Wat wel opging was de technologie van plastic injectogieten, die nu meer dan honderd jaar oud is en flexibel genoeg om miljarden veelzijdige producten elk jaar te creëren. Nieuwsgierig naar welk type productieproces het beste voor uw project zou werken? Aarzel niet om contact op te nemen met ons team.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?