FirstMold Half Logo

Spuitgietmatrijsonderdelen: De structuur begrijpen

Deel dit artikel:
De Structuur van de injectievorm

In eerdere artikelen hebben we "Wat is een spuitgietmatrijs"en een basiskennis van de onderdelen. De structuur van spuitgietmatrijzen is echter complex. Laten we vandaag eens dieper ingaan op de structuur en de onderdelen van spuitgietmatrijzen.

Voordat we de onderdelen van spuitgietmatrijzen leren kennen, is het essentieel om kort kennis te maken met drie soorten matrijzen, omdat onderdelen van de spuitgietmatrijs die we vandaag bespreken tot verschillende categorieën behoren. Ik heb deze drie matrijstypen al eerder genoemd, ingedeeld op basis van de basisstructuur van hun gietsysteem: de matrijs met twee platen, de matrijs met drie platen en de hot runner matrijs.

Drie soorten spuitgietmatrijzen

Vorm met twee platen

The two-plate mold features a typical structure as shown below. It is the simplest and most widely used type of injection mold, divided into the mold core and mold cavity by the parting line.

Vorm met drie platen

De matrijs met drie platen splitst zich bij het openen in drie delen en voegt een stripplaat toe in vergelijking met de matrijs met twee platen. Deze matrijs is geschikt voor situaties waarin de kunststof onderdelen geen poortsymbolen rond hun omtrek mogen vertonen of waarin meerdere injectiepunten nodig zijn voor grote geprojecteerde gebieden. Dit matrijstype maakt gebruik van pin-point poorten en heeft een complexere structuur.

Hete loper schimmel

De hot runner mal combineert de eenvoud van een mal met twee platen met het voordeel van een mal met drie platen om gesmolten materiaal vanuit elk punt in de holte te injecteren. Bovendien elimineert de hot runner mal het verlies van druk, temperatuur en tijd van het gesmolten materiaal in de runner, waardoor de kwaliteit van de matrijs verbetert en de vormcyclus wordt verkort. Het is een belangrijke innovatie in de technologie van het gating systeem van spuitgietmatrijzen.

De basisstructuur van de kunststof mal

Laten we nu formeel de onderdelen van een mal bekijken. Ik zal een overzicht geven van de namen en functies van deze onderdelen. Voor sommige onderdelen die speciale aandacht vereisen, zal ik in de toekomst aparte artikelen schrijven om ze in detail uit te leggen.

De belangrijkste onderdelen van een spuitgietsysteem zijn de basisstructuur van de matrijs, het vormsysteem, het toevoersysteem, het uitwerpsysteem, het koelsysteem, het ontluchtingssysteem en de geleidingsstructuur.

Constructie van spuitgietmatrijzen
Constructie van spuitgietmatrijzen

Vorm Basisstructuur

De malbasis dient als het half afgewerkte raamwerk van een mal en bestaat uit verschillende stalen platen en onderdelen, die in wezen het skelet vormen van de hele matrijzenset. Vanwege de grote verschillen in verwerkingseisen tussen de basis van de matrijs en de matrijzen zelf, kiezen matrijsfabrikanten er vaak voor om de basis van de matrijs te bestellen bij gespecialiseerde fabrikanten. Dit maakt gebruik van de productiekracht van beide partijen, met als doel de algehele productiekwaliteit en efficiëntie te verbeteren.

In de loop der jaren is de industrie voor de productie van matrijsbodems aanzienlijk gegroeid. Matrijsfabrikanten kunnen op maat gemaakte matrijsbodems kopen die voldoen aan specifieke vormvereisten of kiezen voor gestandaardiseerde matrijsbodemproducten. De verscheidenheid aan standaard matrijsbodemontwerpen, kortere levertijden en zelfs onmiddellijke beschikbaarheid bieden matrijsfabrikanten meer flexibiliteit. Als gevolg daarvan blijft de populariteit van standaard matrijsbodems stijgen.

Een typische configuratie van een malbasis omvat de klemplaat, A-plaat, B-plaat, C-plaat (afstandsblok), achterste klemplaat, uitwerperhouderplaat en uitwerperplaat, naast andere onderdelen.

Basisstructuur van spuitgietmatrijzen
Basisstructuur spuitgietmatrijs

Bovenste klemplaat:

Verbonden met de spuitgietmachine en de A-plaat dient het als bevestiging.

Een bord:

De rol ervan is het beveiligen van de vormholte. In sommige gevallen worden hoogwaardige materialen direct gebruikt om het vormdeel te vormen.

B Plaat:

Wordt gebruikt om de gietkern vast te zetten en kan ook de loopwagen verlengen.

Afstandsblok (C-plaat):

Het doel is om de malbasis te ondersteunen. Deze plaat heeft te maken met het uitwerpen van het product en de hoogte ervan hangt samen met de hoogte van het product.

Achterste klemplaat:

Deze wordt aangesloten op de spuitgietmachine en de B-plaat en wordt gebruikt om de matrijs te installeren.

Vormsysteem

Het vormsysteem is de ziel van een matrijs, verantwoordelijk voor het vorm en formaat geven aan de gegoten kunststof onderdelen. Omdat het vormsysteem de precisie van de uiteindelijke onderdelen bepaalt, is dit het deel van het matrijsproductieproces dat de meeste tijd en moeite kost.

Het vormsysteem bestaat voornamelijk uit de holte, kern, glijbaan, lifter en andere ondersteunende functionele onderdelen.

Vormholte:

Bevindt zich in de voorste helft van de matrijs en is meestal bevestigd aan de spuitgietmachine. De belangrijkste functie van de matrijsholte aan de voorkant is het weerstaan van de druk tijdens het spuitgietproces, zodat het ruwe materiaal de gewenste productvorm kan aannemen. De structuur van de matrijsholte is relatief eenvoudig.

Schimmelkern:

Bevindt zich in de achterste helft van de mal en is verplaatsbaar. Het komt overeen met de matrijsholte en ondersteunt posities en beweegt de matrijs, waarbij het tijdens het proces bepaalde drukken draagt. De matrijskern heeft meestal een complexere structuur.

Zowel de vormholte als de vormkern zijn onmisbare onderdelen van de mal en werken samen om optimale verwerkingsresultaten te bereiken. Tijdens het gebruik is het cruciaal dat de malholte en de malkern nauw samenwerken om ervoor te zorgen dat de structuur van de mal robuust is, de druk gebalanceerd is en de vormprecisie hoog is, wat ook bijdraagt aan een langere levensduur van de mal.

Dia's of glijders:

Onderdelen van spuitgietmatrijzen die loodrecht op of onder een bepaalde hoek ten opzichte van de richting van het openen en sluiten van de matrijs kunnen glijden tijdens het openen van de matrijs bij het spuitgieten. Wanneer er ondersnijdingen zijn aan de zijkant van het product, moeten er schuiven worden ontworpen in de matrijs. Het principe is om eerst de schuif terug te trekken en dan het product uit te werpen. Anders zou de ontvormbeweging van het product interfereren met de matrijs en mogelijk schade aan het product veroorzaken.

Lifters:

Components used in mold design primarily to address issues with internal undercuts in the product. The working principle of a lifter is based on its draft angle, facilitating the opening and closing of the mold. Its main function is to assist in the smooth ejection of the mold.

Het ontwerp van de lifter is gerelateerd aan de slag van de uitwerpplaat en de beweging ervan wordt voornamelijk aangedreven door de beweging van de uitwerpplaat. Een vormheffer kan een lijn zijn die schuin staat ten opzichte van de verticale richting of een hellend vlak. Als de binnenwanden van het kunststof product dun zijn, kan het direct uitwerpen van het product het beschadigen of problemen veroorzaken bij het terugstellen. Lifters kunnen deze problemen echter voorkomen.

Inserts:

Verwijst naar onderdelen die zijn ingebed in de mal, die verschillende onregelmatige vormen kunnen hebben, zoals vierkant, rond of plat.

De primaire functies van matrijsinzetstukken zijn onder andere het bevestigen van de platen, het opvullen van de ruimte tussen de platen, het verkleinen van de hoogte van de matrijskern om materiaal te besparen, het vergemakkelijken van matrijsaanpassingen en onderhoud, het verbeteren van het ontluchtingseffect van de matrijs, hulp bij het bewerken van complexe diepe botposities en het verlengen van de levensduur van de matrijs. Inzetstukken zijn meestal gemaakt van koper, andere metalen materialen of kunststof. Bij het ontwerp van mallen is het essentieel om rekening te houden met precieze positioneringsmethoden voor inzetstukken, zoals gaten, pennen, enz.

Voedingssysteem

Het toevoersysteem van een spuitgietmatrijs transporteert de plastic smelt van de spuitmond van de spuitgietmachine naar elke holte. De onderdelen bestaan voornamelijk uit de Sprue, Runners, Sub-Runners, Gates, Cold Slug Well en Manifold:

Spuit:

De sprue kan worden beschouwd als de voortzetting van het kanaal van de spuitmond in de mal. In mallen met één holte wordt het hoofdkanaal dat direct naar de matrijspoort leidt een directe poort genoemd.

De productiviteit van een spuitgietmatrijs met één holte wordt vaak bepaald door de koeltijd van de sprue. Naast het zorgen voor voldoende koeling voor de sprue bus, moet de minimale diameter van de inlaat op de sprue bus zo klein mogelijk zijn terwijl de caviteit nog steeds tijdig gevuld kan worden.

Loper:

Na het passeren van de sprue komt de gesmolten kunststof in de runner terecht en wordt dan verspreid over meerdere kanalen, waardoor verschillende onderdelen tegelijkertijd gevormd kunnen worden.

Sub-Runner:

In matrijsontwerpen met lay-outs zoals 2×4, 2×5 of andere meervoudige configuraties, zijn meerdere subunners ontworpen om de stroom gesmolten kunststof verder te verdelen.

Poort:

De poort is het eindpunt voor de gesmolten kunststof, van waaruit het de matrijsholte binnenkomt. Het ontwerp van de poort is een belangrijk expertisegebied binnen het matrijsontwerp en is een aandachtspunt in het vakgebied. We zullen de verschillende soorten poorten later in detail bespreken.

Koude slakkenput:

De Cold Slug Well, ook bekend als het koude slakkengat, is een voorziening in kunststof spuitgietmatrijzen. De belangrijkste functie is het opslaan van het aanvankelijke koude materiaal dat geproduceerd wordt tijdens de injectie-intervallen. Het doel van dit ontwerp is om te voorkomen dat er koud materiaal in de caviteit komt, wat de kwaliteit van de spuitgietproducten zou kunnen beïnvloeden, en om ervoor te zorgen dat het gesmolten materiaal de caviteit vlot vult.

Koude slakkenputten worden meestal aan het uiteinde van de sprue geplaatst en als de lengte van de subrunners lang is, moeten er ook koude slakkenputten aan de uiteinden worden gemaakt om het koude materiaal op te vangen dat ontstaat tussen twee injecties aan het uiteinde van de spuitmond. Dit helpt verstopping in de subrunners of poorten te voorkomen.

Spruitstuk:

De hotrunnerverdeler is een cruciaal onderdeel van het hotrunnersysteem. Hij bevindt zich tussen het mondstuk van de hoofdrunner en de mondstukken op elk injectiepunt. De belangrijkste functie van de verdeler is om de plastic smelt vanaf het hoofdmondstuk van de runner door de interne kanalen naar elk injectiepunt te verdelen, zodat de matrijsholte gelijkmatig wordt gevuld en de plasticstroom in balans is. Daarnaast is het verdeelstuk verantwoordelijk voor het handhaven van de thermische balans in het systeem.

Het verwarmt de kunststof in de kanalen door middel van interne of externe verwarmingsmethoden om ervoor te zorgen dat de smelt vloeibaar blijft tijdens het vloeien. Interne verwarming wordt bereikt door verwarmingsstaven in de kanalen te installeren, terwijl externe verwarming bestaat uit het boren van verwarmingsgaten aan de buitenkant van de kanalen, waarin verwarmingsstaven worden gestoken of verwarmingsringen worden geïnstalleerd om te verwarmen.

Uitwerpsysteem

Het uitwerpsysteem is een cruciaal onderdeel van een matrijs, voornamelijk ontworpen om de gegoten kunststofonderdelen en het gestolde runnermateriaal uit de matrijs te werpen nadat het spuitgietproces is voltooid. Het ontwerp en de kwaliteit van het uitwerpsysteem hebben een directe invloed op de kwaliteit van de eindproducten. Daarom is het essentieel om het systeem zo te ontwerpen dat defecten zoals vervorming, wit worden of barsten van de producten tijdens het uitwerpproces worden voorkomen.

Er zijn meerdere vormen van uitwerpsystemen en het ontwerp ervan is een belangrijk aspect van matrijstechniek. Hoewel het niet mogelijk is om alle soorten onderdelen van spuitgietmatrijzen op te sommen, volgen hier enkele veelgebruikte onderdelen van spuitgietsystemen:

Uitwerperplaat:

Gebruikt om de uitwerppennen vast te zetten.

Borgplaat voor uitwerper:

Wordt gebruikt om de beweging van de uitwerppennen te regelen.

Uitwerpspelden:

Uitwerppennen zijn de eenvoudigste en meest voorkomende vorm van uitwerpmechanisme binnen een uitwerpsysteem. Omdat ze gemakkelijk te fabriceren en te monteren zijn en omdat ze effectieve uitwerpresultaten opleveren, worden ze veel gebruikt in de productie. Het ronde uitwerpoppervlak is echter relatief klein, wat kan leiden tot spanningsconcentratie, doorboring van het product en vervorming van het product.

Retourpennen

Retourpennen (Reset Rods) worden voornamelijk gebruikt om de open- en sluitbeweging van de matrijs te regelen, en zorgen voor positionering en ondersteuning bij het loslaten van de matrijsstructuur tijdens het inspuiten.

Tijdens het injecteren, wanneer het injectiemateriaal de holte vult, drukt een robot of ander apparaat de retourpen naar beneden. Op dat moment beginnen de A-plaat en de B-plaat te scheiden en wordt het spuitgegoten product uit de matrijs geworpen. Terwijl het spuitgietproduct wordt getransporteerd, zet de retourpen de B-plaat terug in zijn oorspronkelijke positie.

Uitwerphulzen

Deze zijn geschikt voor ringvormige, cilindrische of producten met een centraal gat. Bij het uitwerpen met hulzen is er sprake van volledig omtrekcontact, wat leidt tot een gelijkmatig verdeelde kracht die het product niet vervormt of merkbare uitwerpsporen achterlaat, waardoor de concentriciteit van het product verbetert. Ze moeten echter worden vermeden voor producten met dunne perifere wanden om verwerkingsproblemen en verzwakking van de productsterkte te voorkomen.

Koelsysteem

De waterleiding is het belangrijkste onderdeel van het koelsysteem. Het verwijst naar het systeem dat circulerend koelwater van de spuitgietmachine in de matrijs injecteert om de matrijstemperatuur te regelen. Dit garandeert de kwaliteit van de kunststof onderdelen en verhoogt de productie-efficiëntie.

De binnenkant van de mal is meestal verdeeld in meerdere kanalen waardoor het circulerende koelwater wordt geleid. Dit kan de matrijstemperatuur verlagen. Tijdens de productie kunnen het debiet en de temperatuur van het circulerende koelwater worden aangepast met een debietregelaar.

De specifieke functies van de waterlijn zijn als volgt:

  1. Temperatuur verlagen: Tijdens het spuitgietproces spuit de spuitgietmachine gesmolten kunststof met een hoge temperatuur in. Hoge temperaturen kunnen slijtage van de matrijs versnellen, dus door de temperatuur te verlagen kan de levensduur van de matrijs worden verlengd.
  2. Kromtrekken verminderen: Tijdens het spuitgieten kunnen ongelijkmatige matrijstemperaturen of ongelijkmatig smelten van de kunststof vervorming van het product veroorzaken. Een goede watercirculatie kan de ongelijkmatige verdeling van de matrijstemperaturen verminderen en het kromtrekken van het plastic minimaliseren.
  3. Productie-efficiëntie verbeteren: De juiste matrijstemperatuur kan de uithardingssnelheid van de kunststof onderdelen versnellen en zo de productie-efficiëntie verbeteren.

Ontluchtingssysteem

Het ontluchtingssysteem is cruciaal om lucht uit de holte te verdrijven wanneer de gesmolten kunststof deze vult en om lucht in de holte toe te laten wanneer de mal opengaat, zodat er geen vacuüm ontstaat in de malstructuur.

Over het algemeen kunnen structuren die kunnen ontluchten ook lucht opnemen. Methoden om te ontluchten zijn onder andere ontluchtingsgaten, ontluchtingsgroeven, inzetontluchting, uitwerppenontluchting, ontluchtingspennen, gesinterd metalen ontluchting en ontluchtingspluggen.

Geleidingssysteem

De geleidingsonderdelen van de spuitgietmatrijs zijn essentieel om ervoor te zorgen dat de matrijskern nauwkeurig opent en sluit langs het ontworpen pad. Het geleidingssysteem bestaat meestal uit geleidestijlen (geleidepennen) en geleidingsbussen.

Geleidestijlen (geleidepennen):

Dit zijn cilindrische onderdelen met een grotere diameter die aan de mal bevestigd zijn. Ze dienen als geleidingselementen die de beweging sturen.

Geleidingsbussen:

Dit zijn gatachtige structuren in de mal waar de geleidingszuilen in passen.

De interactie tussen de geleidingszuilen en de geleidingsbussen creëert een geleidingskanaal. Via dit kanaal kunnen onderdelen van de matrijs stabiel gepositioneerd worden tijdens het spuitgietproces. Het ontwerp van het geleidingssysteem moet rekening houden met de structuur van de matrijs en de mechanische eigenschappen die optreden tijdens het spuitgieten. De grootte, vorm en materiaalkeuze van deze componenten moeten zorgvuldig ontworpen worden op basis van de specifieke vereisten van de matrijs.

Laatste woorden

De bovengenoemde structuren vormen de fundamentele onderdelen van een spuitgietmatrijs. We hebben inderdaad enkele van de meest kritieke matrijsonderdelen uitgelicht. Er zijn ook veel kleinere spuitgietonderdelen in een matrijs, zoals uitklopgaten, klemsleuven, koevoeten, vergrendelingsblokken, steunpilaren en nog veel meer. We zullen van de gelegenheid gebruik maken om in de toekomst een meer gedetailleerde inleiding te geven over deze onderdelen.

Ik ben Young Lee. Als je geïnteresseerd bent in de structuur van spuitgietmatrijzen of onze diensten voor het maken van matrijzen, klik dan gerust op "diensten voor spuitgieten" of "spuitgiet offerte" voor meer informatie.

Inhoudsopgave
Tags
Reacties

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *