Wat is plastic krimp?

Krimp is een cruciale eigenschap van kunststoffen en heeft een directe invloed op het vormen van producten. Op kunststof spuitgietmatrijs en spuitgieten industrieën moeten ontwerpers krimp begrijpen, omdat het van invloed is op het ontwerp van matrijzen.

Voor productontwerpers, die niet direct kunststof artikelen produceren, is het van vitaal belang om krimp te begrijpen. Anders kunnen hun ontwerpen onnodige problemen veroorzaken tijdens de productie, vooral bij producten met dikkere wanden.

Dit artikel gaat uitgebreid in op kunststofkrimp en biedt inzichten voor zowel matrijs- als productontwerpers.

Wat is plastic krimp?

Kunststofkrimp verwijst naar de procentuele afname in afmetingen van de oorspronkelijke, ongekoelde grootte tot de afgekoelde grootte bij kamertemperatuur. Dit is niet alleen het gevolg van thermische uitzetting en inkrimping, maar heeft ook te maken met verschillende vormfactoren, vandaar de term vormkrimp.

Specifiek kan krimp berekend worden met deze formule:

Krimp = (Oorspronkelijke maat - Gekoelde maat) / Oorspronkelijke maat × 100%

De mate van kunststofkrimp hangt af van factoren zoals materiaaltype, samenstelling, vochtopname en matrijstemperatuur. Zo vertonen kristallijne kunststoffen doorgaans een grotere krimp dan amorfe kunststoffen.

De invloed van krimp op onderdelen

Krimp beïnvloedt onderdelen op meerdere manieren, zoals productprestaties, uiterlijk en productiekosten.

Ten eerste vermindert het de maatnauwkeurigheid van onderdelen. Verkeerd gecontroleerde krimpsnelheden kunnen de afmetingen van onderdelen doen afwijken van de ontwerpspecificaties, wat de assemblageprecisie en de pasprestaties beïnvloedt. In de auto-industrie kan krimp bijvoorbeeld de soepele werking van onderdelen zoals deuren en ramen belemmeren, wat de algemene prestaties en veiligheid van het voertuig beïnvloedt.

Ten tweede beïnvloedt krimp de uiterlijke kwaliteit van onderdelen. Omdat kunststof onderdelen meestal gladde oppervlakken hebben, kan krimp onregelmatigheden in het oppervlak veroorzaken, wat de esthetiek en textuur van het product aantast. Dit beïnvloedt niet alleen de aankoopbeslissingen van de consument, maar tast ook het merkimago van een bedrijf aan.

Bovendien verhoogt krimp de productiekosten. Om krimp onder controle te houden, moeten spuitgietbedrijven verschillende maatregelen nemen, zoals het aanpassen van matrijsontwerpen en het optimaliseren van spuitgietprocessen. Deze maatregelen vereisen aanzienlijke personele en materiële middelen, waardoor de productiekosten stijgen. Als gevolg van de verminderde nauwkeurigheid van de afmetingen van de spuitgietproducten kunnen bedrijven bovendien secundaire bewerkingen of reparaties nodig hebben, waardoor de productie- en tijdskosten verder toenemen.

Waarom productontwerpers de krimp van spuitgietproducten moeten kennen

Hoewel spuitgietfabrieken krimpproblemen tijdens de productie oplossen, moeten productontwerpers nog steeds kennis hebben van krimp. Dit is waarom:

Ontwerpen optimaliseren: Inzicht in krimp stelt ontwerpers in staat te anticiperen op maatveranderingen tijdens de productie en ontwerpen te optimaliseren voor nauwkeurige, consistente resultaten.

Materiaalkeuze: Verschillende kunststoffen vertonen verschillende krimpniveaus tijdens het gieten. Kennis van krimp helpt bij het selecteren van geschikte materialen op basis van ontwerpvereisten.

Iteratief ontwerpproces: Door vroegtijdig te anticiperen op krimpproblemen en deze aan te pakken, worden ontwikkelingscycli verkort en productlanceringen versneld.

Kostenefficiëntie: Het minimaliseren van krimpproblemen vermindert verspilling, herbewerking en vertragingen en verbetert de kostenefficiëntie in productieprocessen. Ontwerpers die zich bewust zijn van krimp kunnen economisch haalbare producten creëren.

Factoren die de krimp van spuitgietproducten beïnvloeden

De krimpsnelheden variëren tussen kunststoffen door factoren als dikte, spuitgietprocessen en omgevingsfactoren. Voor productontwerpers is het cruciaal om te weten dat:

1. Dikkere wanden leiden tot langere koeltijden en grotere krimp.
2. Eigenschappen zoals verstevigingen en gravures weerstaan krimp, wat resulteert in kleinere krimppercentages in deze gebieden.

Ontwerpers van matrijzen moeten aandacht besteden aan hoe kunststofkrimp wordt beïnvloed, voornamelijk in:

Factor voor spuitgietprocessen

• Een constante vormtemperatuur vermindert krimp.
• Een hogere injectiedruk vermindert krimp.
• Een hogere smelttemperatuur vermindert krimp.
• Een hogere matrijstemperatuur verhoogt de krimp.
• Langdurige druk zorgt voor krimpreductie.
• Een langere afkoeltijd in de mal vermindert krimp.
• Hoge injectiesnelheden verhogen de krimp lichtjes.
• De initiële krimp is groot en stabiliseert na ongeveer twee dagen.

Plastic Structuur Factor

• Dikwandige onderdelen vertonen hogere krimpsnelheden.
• Onderdelen met inzetstukken hebben een lager krimppercentage.
• Complexe vormen hebben kleinere krimpsnelheden.
• De krimp is meestal kleiner in de vloeirichting.
• Langwerpige delen vertonen een lagere krimp over de lengte.
• De krimp over de lengte is kleiner dan de dikte.

Schimmel Structuur Factor

• Een grotere poort verkleint de krimp.
• Delen die verder van de poort liggen, hebben een kleinere krimp.
• Beperkte delen van de mal vertonen minder krimp.

Plastische eigenschappen Factor

• Kristallijne kunststoffen krimpen meer dan amorfe kunststoffen.
• Kunststoffen met een goede vloeibaarheid hebben een kleinere vormkrimp.
• Het toevoegen van vulstoffen aan kunststoffen vermindert krimp aanzienlijk.
• Verschillende batches van dezelfde kunststof vertonen verschillende krimpsnelheden.

Verschillende materialen vertonen verschillende krimp bij spuitgieten

Door de vele factoren die van invloed zijn op de krimpsnelheid van kunststoffen, vertonen de waarden een aanzienlijk fluctuatiebereik. Zo kan de krimpsnelheid van ABS die u online vindt ongeveer 0,4% tot 0,7% bedragen. Om een nauwkeuriger bereik te geven, heeft FirstMold verschillende gedetailleerde tabellen met kunststofkrimpsnelheden samengesteld.

PA6 Kunststof krimp:

PA6 Kunststof krimp:

PP Kunststof Krimp:

PC Kunststof krimp:

PC/ABS Kunststof Krimp:

PC/PBT Kunststof krimp:

ABS Plastic Krimp:

Hier is de tabel gebaseerd op de verstrekte informatie:

Hoe voorkom je schommelingen in plastic krimp?

Maatregelen

Doorstroming en poortbalans bereiken

Zoals de titel al aangaf, variëren krimpsnelheden door veranderingen in de harsdruk. In het geval van mallen met één caviteit en meerdere poorten of mallen met meerdere caviteiten, is een goede balans tussen de poorten essentieel. Het uitbalanceren van de poorten is nodig voor een gelijkmatige harsstroom, die afhankelijk is van de stromingsweerstand in de runner. Daarom is het beter om eerst de loopwagen in balans te brengen voordat de poorten in balans worden gebracht.

Vormholte Arrangement

Om het instellen van de vormomstandigheden te vergemakkelijken, moet aandacht worden besteed aan de plaatsing van de matrijsholtes. Aangezien de gesmolten hars warmte meeneemt in de matrijs, vormt de temperatuurverdeling in de matrijs bij een typische opstelling van de caviteiten concentrische cirkels rond de poort. Daarom is het belangrijk om bij het kiezen van de indeling van de caviteiten in mallen met meerdere caviteiten te zorgen voor een gemakkelijke balans tussen de runners en een concentrische indeling gecentreerd rond de gate.

Vervorming van gietvormen voorkomen

Vervorming van de gietvorm ontstaat door ongelijkmatige krimp, wat leidt tot inwendige spanning. Om ongelijkmatige krimp te voorkomen, vooral bij ronde producten met gaten in het midden van de tandwielen, moet er een poort in het midden geplaatst worden. Als er echter een aanzienlijk verschil in krimpsnelheid is tussen de vloeirichting van de hars en de loodrechte richting, ontstaat het nadeel van het vormen van een ellips.

Voor een hogere rondheidsnauwkeurigheid is het nodig om 3-punts of 6-punts poorten in te stellen. Het is echter cruciaal om te zorgen voor een goede uitbalancering van elke poort. Bij het gebruik van zijdelingse poorten kan een 3-punts poort de binnendiameter van cilindrische producten vergroten. In situaties waar poortaanduidingen op het oppervlak en de kopse kanten niet zijn toegestaan, is het aan te raden om het gebruik van interne zijdelingse meerpuntshekken te minimaliseren, wat gunstige resultaten kan opleveren.