Volg me op: 
Hoe kies je het juiste spuitgietmateriaal?
Volgens onvolledige statistieken zijn er momenteel 45 polymeerseries in de materiaalbibliotheek, maar liefst 85,000 soorten kunststoffen, die grofweg in twee categorieën kunnen worden verdeeld: thermohardende kunststoffen en thermoplasten. Spuitgieten is een van de meest gebruikelijke methoden voor het vervaardigen van onderdelen met een hoog volume, en het kiezen van een geschikt materiaal kan een ontmoedigende taak lijken. Dit vereist een gedetailleerd begrip van het materiaal en moet verwijzen naar het doel, de efficiëntie en de kosten van het maken van het onderdeel. Zeker, bepaalde materialen zijn misschien geschikter, maar er is geen "one size fits all" als het gaat om spuitgieten. Door het juiste materiaal te kiezen, kunt u de vorm, pasvorm en functie van uw onderdelen verbeteren. Uiteindelijk is het gekozen materiaal altijd direct gerelateerd aan de toepassing van het onderdeel.
1. Het verschil tussen thermohardende kunststoffen en thermoplasten
Het belangrijkste verschil tussen thermoharders en thermoplasten is dat ze met verschillende resultaten op warmte reageren.
Thermohardende kunststof. Dit materiaal wordt sterker bij verhitting of blootstelling aan hoge temperaturen; thermohardende kunststofproducten behouden bijvoorbeeld hun algehele sterkte en vorm wanneer ze worden blootgesteld aan of blootgesteld aan hogere temperaturen. Deze karakteristieke beslissing is gunstig bij het vervaardigen van grote permanente onderdelen en samenstellingen. Ze zijn goed bestand tegen meer gebruik en extreme omstandigheden. Thermoharders hebben ook belangrijke nadelen. Eenmaal verwarmd, verandert hun interne structuur en kan deze niet opnieuw worden gevormd, waardoor hergebruik onmogelijk wordt. Het hoge smeltpunt van thermohardende kunststoffen is niet geschikt voor spuitgieten. Ook hebben niet alle thermoharders hetzelfde smeltpunt. Elk materiaal reageert anders op warmte, dus voor een bepaald type thermohardende kunststof kan een speciale machine nodig zijn, die over het algemeen niet universeel is.
Thermoplasten.Thermoplasten zijn recyclebare materialen die hergebruikt kunnen worden zonder hun chemische structuur te veranderen na herhaaldelijk verhitten en afkoelen. Voor spuitgieten hebben thermoplasten het voordeel dat ze een relatief laag smeltpunt hebben, waardoor ze beter geschikt zijn voor grootschalige fabricage van kunststof onderdelen.
* Thermoplasten kosten over het algemeen meer dan thermoharders.
2. Factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het selecteren van materialen
Om het juiste materiaal voor uw kunststof onderdeel te vinden, kan het handig zijn om terug te denken. Wees klaar om deze vragen te beantwoorden: Waar wordt het onderdeel voor gebruikt? Wat voor soort druk zal het onderdeel ondergaan? Werken ze in een barre omgeving? Montage ingewikkeld? Het prioriteren van de volgende factoren kan helpen bij het selecteren van het juiste materiaal:
positie installatie: De installatiepositie van de onderdelen is een factor waarmee rekening moet worden gehouden.
In de zon, buiten, in een vochtige omgeving, of binnen of buiten de module geïnstalleerd?
Temperatuur zone(s): Werkt het onderdeel in een koude koelkast of in een omgeving met hoge temperaturen zoals kamertemperatuur of onder de afzuigkap?
Levenscyclus: Is de gemiddelde werktijd van onderdelen 5 jaar, 10 jaar of langer?
Garantie: Vooral in de auto-industrie moet er rekening mee worden gehouden dat de onderdelen na enkele jaren beschadigd kunnen raken. Hoeveel gaat de reparatie kosten?
Kostenbeperkingen: Kunststoffen van commerciële kwaliteit, zoals polyethyleen met hoge dichtheid of polypropyleen, hebben meestal een hoge dichtheid, weinig warmte en zijn relatief goedkoop. De andere is technische kunststoffen, zoals PEEK, PEI en andere materialen, die bestand zijn tegen hoge temperaturen en erg hard zijn, maar de kosten zijn relatief hoog.
Uiterlijk vereisten: of het onderdeel textuur nodig heeft, hoe hoog de oppervlakteafwerking moet zijn, of gekleurde onderdelen geschikter zijn dan transparante onderdelen, etc.
Nadat je de beginvraag hebt bedacht, kunt u het grootste deel van het materiaal uitsluiten, maar u moet nog steeds de volgende reeks vragen overwegen om het materiaal verder te verfijnen:
Ontwerpfunctie: Heeft u, gezien de mechanische eigenschappen van het onderdeel, functies nodig zoals flexibiliteit, samendrukbaarheid en adhesie? Vereist het treksterkte? Wat zijn de slagvastheid of elektrische isolatie-eisen van het onderdeel? Vereist het materiaal gelijmde inzetstukken, zoals multi-materiaal overmolding of insert moulding? Het gewicht van de onderdelen is ook een belangrijke overweging.
Omgevingsfactoren: Aan welke werkomgeving wordt het onderdeel blootgesteld? Wordt het blootgesteld aan chemicaliën, moet het vlamvertragend zijn, wat zijn de UV-eisen?
Conformiteit: Voor sommige specifieke industrieën vereisen onderdelen materiaaltoegangsdrempels. Heeft uw onderdeel voedselcertificering nodig, moet het FDA-conform zijn? Of vereist het medische kwaliteit, ISO, elektrische conformiteit, enz.?
Verschillen tussen thermoharders en thermoplasten
| Thermohardende polymeren | Thermoplastische Polymeren |
| Kan slechts één keer worden verwarmd en gevormd | Kan meerdere keren worden verwarmd en gevormd |
| Ze harden uit tijdens hun vorming en worden niet zacht bij verhitting | Ze worden zachter bij verhitting (soms vloeibaar) |
| Ze smelten niet. Ze zijn bestand tegen hoge temperaturen. | Wanneer warmte wordt toegepast, worden ze wit en krijgen ze hun hardheid terug bij afkoeling. |
| Tot 5 minuten om te stabiliseren | Stabilisatie kan in 10 seconden worden bereikt |
| Hoge thermische en chemische weerstand. | Goede mechanische eigenschappen en gemakkelijke verwerking. |
| Onoplosbaar. | Onoplosbaar in organische oplosmiddelen. |
| Voorbeelden: siliconen, sommige soorten polyester en fenolische materialen. | Voorbeelden: polyethyleen, polypropyleen, polystyreen, polyvinylchloride. |
3. Voordelen en toepassingen van veelgebruikte thermoplastische materialen
Een professional spuitgieten fabriek levert meestal tientallen technische kunststoffen op voorraad en moet ook meer speciale materialen ondersteunen die door klanten worden gevraagd. De voordelen en toepassingen van veelgebruikte thermoplasten zijn samengevat op basis van de inventaris van materialen op voorraad door DDPROTOTYPE, een spuitgietleverancier in China.
① ABS (Acrylonitril Butadieen Styreen).
voordelen: ABS is een sterke, slagvaste kunststof met lage krimp, stabiele afmetingen en uitstekende zuur- en alkalibestendigheid, en wordt veel gebruikt op verschillende gebieden. De prijs van dit materiaal is relatief goedkoop.
Toepassingsgebieden: Inclusief maar niet beperkt tot elektronische producten, afstandsbedieningen, computers, telefoons, cosmetica, handapparaten, behuizingen, etc.
Voorzorgsmaatregelen: Spuitgegoten onderdelen gemaakt van ABS zullen laslijnen vertonen en kunnen depressies en holtes hebben in sommige gebieden waar het dikker is. Gelukkig kan ABS worden gemengd met pc en kan het verbeterde materiaal de defecten aanzienlijk oplossen.
②ABS/PC
voordelen: ABS/PC hybride materiaal heeft zowel de sterkte en hittebestendigheid van polycarbonaat als de flexibiliteit en maatvastheid van ABS, een materiaal met uitstekende mechanische eigenschappen. Dit materiaal heeft een hogere hittebestendigheid dan ABS. Bij lage temperaturen heeft dit materiaal een hogere slagvastheid dan PC.
toepassingen: Deze hybride materialen komen veel voor in onder meer de automobiel-, elektronica- en telecommunicatie-industrie.
Voorzorgsmaatregelen: ABS/PC-materiaal maximaliseert de defecten bij het gieten met een enkel materiaal, zoals dikke vormproblemen. Bij het kiezen voor uitstekende mechanische eigenschappen en het willen besparen van kosten kan gekozen worden voor dit hybride materiaal.
③PC (polycarbonaat)
voordelen: PC is een transparante kunststof met een optisch heldere kwaliteit, hoge sterkte, extreem slagvastheid, lage krimp en goede maatvastheid. Bovendien heeft PC een goede hittebestendigheid en is de oppervlakteafwerking van de bewerkte onderdelen zeer hoog.
toepassingen: Inclusief maar niet beperkt tot lenzen, lampen, behuizingen voor mobiele telefoons, elektronische componenten, medische apparatuur, kogelvrij glas, enz.
Voorzorgsmaatregelen: PC maakt dikkere onderdelen, er kunnen holtes, luchtbellen of depressies zijn. Daarnaast is de chemische weerstand van pc-onderdelen relatief slecht. ABS/PC-mengselmateriaal is een goed alternatief voor pc en kan sommige defecten oplossen, maar de gefabriceerde onderdelen zijn ondoorzichtig.
④PA of PPA (alifatisch polyamide)
voordelen: PA is een technische kunststof met uitstekende prestaties. Het heeft uitstekende mechanische eigenschappen, uitstekende corrosieweerstand, oliebestendigheid, hittebestendigheid, enz., En de versterking en vlamvertragende modificatie kunnen de hittebestendigheid aanzienlijk verbeteren. eigenschappen, stabiliteit en vlamvertraging. Nylon is er in vele varianten (4, 6/6, 6, 6/10, 6/12, 12, etc.). Elk materiaal heeft zijn eigen voordelen. Nylon heeft een hoge sterkte en hoge temperatuursterkte, uitstekende chemische weerstand. Zo heeft nylon 6/6 een hoge sterkte en hardheid en is het zeer slijtvast. Nylon 6 is erg stijf en taai bij lage temperaturen. Nylon 6/12 heeft een betere slagvastheid.
toepassingen: Inclusief maar niet beperkt tot onderdelen met dunwandige kenmerken, assen, tandwielen en lagers, schroeven, pompen, geleiders, enz.
Voorzorgsmaatregelen: Nylon is gemakkelijk te vervormen, dat is algemeen bekend. In sommige specifieke omgevingen, zoals in een vochtige koelkast, worden nylon onderdelen over het algemeen vermeden. Omdat nylon een waterabsorberend materiaal is, kan het de grootte en structuur van het onderdeel veranderen en het beschadigen.
⑤POM (Polyoxymethyleen)
voordelen: Met taaiheid, stijfheid, hardheid en sterkte is het erg hard in vergelijking met andere kunststoffen. Tegelijkertijd heeft het een goede smering en weerstand tegen organische oplosmiddelen en heeft het ook een goede elasticiteit. Hierdoor is deze kunststof zeer geschikt voor het vervaardigen van draagvlakken en tandwielen.
toepassingen: Inclusief maar niet beperkt tot tandwielen, pompen, waaiers, bladen, transportkettingen, ventilatoren, schakelcomponenten, knoppen en knoppen, enz.
Voorzorgsmaatregelen: Vanwege de krimp van POM is het noodzakelijk om een uniforme wanddikte te ontwerpen bij het vervaardigen van onderdelen. Vanwege zijn gladheid is het moeilijk om het te schilderen of te coaten, en het is ook moeilijk om een esthetisch effect te bereiken.
⑥PMMA (polymethylmethacrylaat)
voordelen: Ook wel bekend als acryl, het is ook een transparante kunststof met goede optische eigenschappen, oppervlakteafwerking, krasbestendigheid en lage krimp.
Toepassing: Inclusief maar niet beperkt tot lens, lichtpijp, lens, lampenkap, optische vezel, logo, enz.
Voorzorgsmaatregelen: PMMA is relatief bros, gemakkelijk te kraken na het uitoefenen van kracht en heeft een slechte chemische weerstand.
⑦PP (polypropyleen)
voordelen: PP heeft een goede vervormbaarheid, goede oppervlaktestijfheid en krasbestendigheid. Het is een goedkope kunststof met een goede slagvastheid, slijtvastheid, zeer taaiheid, goede rek, zuurbestendigheid alkali.
toepassingen: Inclusief maar niet beperkt tot scharnieren, ventilatoren, flessendoppen, medische pipetten, etc.
Voorzorgsmaatregelen: PP wordt bij lage temperatuur bros. Het vervaardigen van dikkere onderdelen kan luchtbellen veroorzaken en er is ook kans op krimp en kromtrekken.
⑧PBT (polybutyleentereftalaat)
voordelen: PBT is een technisch materiaal met uitstekende prestaties, dat uitstekende taaiheid en weerstand tegen vermoeidheid, hittebestendigheid, goede weersbestendigheid, goede elektrische eigenschappen en lage wateropname heeft. Versterking en vlamvertragende modificatie kunnen de hittebestendigheid, vormvastheid en vlamvertraging aanzienlijk verbeteren. Het is zeer geschikt voor auto's en biedt goede elektrische eigenschappen voor elektronische componenten. Het is van gemiddelde tot hoge sterkte, taai, heeft ook een goede weerstand tegen brandstoffen, oliën, vetten en vele oplosmiddelen, en is niet geurabsorberend.
Toepassing: Niet beperkt tot glijlagers, tandwielen, slijpmachines, stofzuigers; knoppen, enz.
Voorzorgsmaatregelen: PBT-hars is gemakkelijk krom te trekken en moeilijk te verwerken tot dunwandige delen.
⑨PPSU (polyfenylsulfon)
voordelen: PPSU heeft de kenmerken van hoge taaiheid en hittebestendigheid, en is een materiaal dat bestand is tegen hoge temperaturen en maatvast is. Het heeft ook stralingsweerstand en bepaalde zuur- en alkalibestendigheid.
toepassingen: Niet beperkt tot onderdelen van medische hulpmiddelen, sterilisatiebakken, warmwateraccessoires, stopcontacten en connectoren, enz.
Voorzorgsmaatregelen: Voor dikkere onderdelen kan PPSU holtes en luchtbellen veroorzaken. Organische oplosmiddelen en koolwaterstoffen hebben bepaalde corrosie op PPSU-materialen. Kleurstoffen kunnen over het algemeen niet aan PPSU-hars worden toegevoegd.
⑩PEEK (polyetheretherketon)
voordelen: PEEK is een materiaal dat bestand is tegen hoge temperaturen, goede chemische bestendigheid, vlamvertragend, uitstekende sterkte en vormvast materiaal, dat veel wordt gebruikt in de medische, ruimtevaart- en auto-industrie.
Toepassing: Niet beperkt tot lagers, zuigeronderdelen en pompen, geïsoleerde draden, enz.
Opmerkingen: PEEK is een hoogwaardig materiaal, dus de kosten zijn erg hoog.
⓫PEI (polyetherimide)
voordelen: Net als PEEK is PEI een materiaal met hittebestendigheid en vlamvertraging, uitstekende sterkte en vormvastheid en goede chemische weerstand. Vaak gebruikt in de medische, ruimtevaart- en auto-industrie.
toepassingen: niet beperkt tot medische en chemische instrumenten; airconditioners, pijpleidingen, enz.
Opmerkingen: PEI is ook een materiaal met een hoge omzet, maar het is goedkoper dan PEEK.
De bovenstaande 11 materialen worden vaak gebruikt bij spuitgieten. Andere plastic opties zijn ook opgenomen in DDPROTOTYPE-geheugen, zoals PPS, TPE, TPU, LCP, HDPE, LDPE en PSU, en deze harsen kunnen ook de prestaties verbeteren door glas- en koolstofvezel toe te voegen.
4. Typische materialen voor medisch spuitgieten
Kunststoffen worden al lang beschouwd als voordelen ten opzichte van metalen voor medische toepassingen. Omdat het metaal bij contact met het menselijk lichaam chemisch kan reageren met de zoutoplossing in het menselijk lichaam. In het spuitgietproces stelt de medische industrie de hoogste eisen en is er veel vraag naar. De kwaliteit van medische spuitgegoten onderdelen is gerelateerd aan de menselijke gezondheid en vormt zelfs een bedreiging voor het menselijk leven. Bij het werken met medische spuitgietfabrikanten is het erg belangrijk dat ze de kenmerken van de meest gebruikte thermoplasten in medisch spuitgieten volledig begrijpen, wat een van de uitingen is van het feit of de fabrikant zich aan strikte productienormen houdt. Hieronder introduceren we de gangbare materialen en toepassingen van medische spuitgietonderdelen. Gewoonlijk worden deze medische materialen niet als reservemateriaal gebruikt, maar moeten ze na strikte tests vóór fabricage in de productie worden gebruikt.
Polyethyleen (DPE)
Polyethyleen, verreweg het meest gebruikte plastic ter wereld, is een kosteneffectief materiaal van medische kwaliteit dat niet-absorberend, niet biologisch afbreekbaar en kleurbestendig is, waardoor het ideaal is voor gevoelige medische apparaten en componenten. Polyethyleen houdt niet snel gevaarlijke bacteriën vast en is bestand tegen agressieve schoonmaakmiddelen. Het wordt vaak gebruikt in containers, flessen en pijpen, enz., maar is gevoelig voor UV-straling en is brandbaar. Het heeft een treksterkte van 4,000 psi.
Polypropyleen – een veelgebruikte thermoplast voor het spuitgieten van medische hulpmiddelen.
Polypropyleen is een thermoplastisch materiaal met uitstekende mechanische eigenschappen en chemische weerstand. Polypropyleen is relatief sterk en duurzaam, met een zeer hoge treksterkte van 4,800 psi, en wordt gebruikt in toepassingen variërend van autobumpers tot medische hulpmiddelen. Polypropyleen wordt vaak gebruikt bij de vervaardiging van onder andere wegwerpspuiten, connectoren, knokkelprothesen, niet-resorbeerbare hechtingen, containers, injectieflacons en doorzichtige zakken.
Polystyreen
Polystyreen is een van de meest gebruikte kunststoffen. Het is een glasachtig, transparant, hard plastic dat relatief goedkoop is, maar een slechte barrière heeft voor zuurstof en waterdamp en een relatief laag smeltpunt. Polystyreen wordt vaak gebruikt bij de vervaardiging van reageerbuizen, petrischalen, dienbladen, plastic wegwerpservies, enz.
Acryl
PMMA heeft een bijna perfecte transmissie van zichtbaar licht en heeft de ongebruikelijke eigenschap om lichtstralen binnen het oppervlak te laten weerkaatsen, dus wordt het vaak gebruikt om optische vezels te maken. Het wordt vaak gebruikt in medische hulpmiddelen om kunsttanden, tandheelkundige implantaten, kunstgebitmaterialen, tandvullingen, intraoculaire lenzen en membranen voor dialyse te maken.
Polyvinylchloride
Polyvinylchloride (PVC) is een van de meest gebruikte thermoplastische polymeren ter wereld. Het wordt het meest gebruikt in de bouwsector, zoals vloeren, leidingen en gevelbeplating in steriele ziekenhuislaboratoria. Het wordt in sommige gevallen ook gebruikt als vervanging voor rubber en wordt ook vaak gebruikt bij de vervaardiging van hemodialyse- of hemoperfusie-apparaten, bloedslangen, bloedzakken en prothetische materialen.
Polycarbonaat – een veelgebruikte thermoplast voor het spuitgieten van medische hulpmiddelen
Polycarbonaten zijn een groep thermoplastische polymeren die van nature transparant zijn voor zichtbaar licht en bestand zijn tegen UV-stralen. Ze worden vaak gebruikt in brillenglazen en worden beschouwd als een goed alternatief voor glas. Polycarbonaat is een zeer sterk materiaal dat niet broos is en veel wordt gebruikt in medische hulpmiddelen. Onderdelen vervaardigd van polycarbonaat kunnen worden gesteriliseerd met behulp van stoom van 120°C, gammastraling of ethyleenoxide (Eto) methoden.
5. Zoek een betrouwbare spuitgietfabrikant
Wanneer u uw spuitgietproject toevertrouwt aan een fabrikant, verwacht u dat deze consequent aan uw verwachtingen voldoet en waarde toevoegt aan uw project. U moet dus weten hoe u moet zoeken in een spuitgietfabrikant.
Passende spuitgietcertificering.
De spuitgietindustrie heeft strikte richtlijnen, zeker voor speciale industrieën zoals de medische.
Ontwerp- en fabricagekwalificatie:
Het is erg belangrijk dat de apparatuur van de fabrikant voldoet aan de kwaliteitsnormen voor IQ/OQ/PQ-procesvalidatie. Bovendien is het gebruik van ontwerpsoftware zoals SolidWorks CAD een belangrijke prestatie bij het bepalen van hun prototypingvermogen.
Kwaliteitscontrole en beoordelingscertificering
Voor fabrikanten is ISO 9001:2015 een belangrijke certificering omdat het een geschikt kwaliteitsmanagementsysteem impliceert.
Materiaalveiligheid en inkoopcertificering
Vooral op medisch gebied is traceerbaarheid erg belangrijk. Zorg ervoor dat de productiegegevens van de fabrikant volledig in overeenstemming zijn met de relevante wettelijke en ethische beperkingen.
Kwaliteitscontrole van de fabrikant
Spuitgieten vereist een extreem hoge stabiliteit, zorg er daarom voor dat uw leverancier tijdens het gehele productieproces kwaliteitscontroles en veiligheidsmaatregelen doorvoert. Bekijk hun fabriek voor een praktische oplossing voor het vervaardigen van een reeks thermoplastische onderdelen. Het is verstandig om hen specifieke praktijkvoorbeelden te horen beschrijven.
Eigen productieapparatuur en professionele monteurs
Eigen geavanceerde productieapparatuur en machinisten vormen een belangrijke basis voor het leveren van hoge kwaliteit en het voldoen aan de productieverwachtingen. Een 5-assige CNC-bewerkingsmachine, een meetinstrument met drie coördinaten, etc. zijn een noodzakelijke voorwaarde. Natuurlijk zullen ervaren monteurs de hele ontwikkelingsfase moeten volgen.
Twijfelt u bij het kiezen van spuitgietmaterialen, neem dan gerust contact op DDPROTOTYPE zij geven u direct gratis advies op basis van hun meer dan 20 jaar ervaring.