Waar moet je rekening mee houden bij het ontwerpen van een kunststof product? 1/2

Het ontwikkelen van een product kan maanden, soms zelfs jaren in beslag nemen. Na het afronden van het ontwerp wordt het gedeeld met een kunststof spuitgietbedrijf. Het liefst hebben we het product vervolgens morgen al in handen. Dit is begrijpelijk, maar het kan een enorme tegenvaller zijn als er achteraf wijzigingen moeten worden aangebracht.

Bij het kunststof spuitgietproces zijn er fundamentele elementen waarmee rekening moet worden gehouden om tot een optimaal eindproduct te komen.

1. Kies een geschikt kunststof materiaal

De eerste stap in het proces is het kiezen van een geschikt kunststofmateriaal. Er is een overweldigende hoeveelheid kunststoffen beschikbaar, elk met unieke eigenschappen, voordelen en beperkingen. Het kiezen van het juiste kunststofmateriaal voor jouw product hangt af van de toepassing, de omgeving waarin het product wordt gebruikt en de gewenste eigenschappen van het eindproduct. Lees onze blog over verschillende soorten kunststofmateriaal om meer te weten te komen over de keuze voor materiaal. 

2. Ontwerpregels

De volgende stap zijn de ontwerpregels waarmee rekening moet worden gehouden. In deze eerste blog over productontwerp bespreken we een aantal regels die van belang zijn bij het ontwerp van een spuitgietproduct.

Regels voor het productontwerp

1. Een juiste en uniforme wanddikte

De wanddikte van een kunststof product beïnvloedt de mechanische prestaties, het uiterlijk, de maakbaarheid en de prijs. Om tot een optimale wanddikte te komen, moeten er vaak compromissen worden gemaakt, zoals slagvastheid versus materiaalgebruik, flexibiliteit versus stijfheid, of functionaliteit versus esthetiek.

Het spuitgietproces wordt ook beïnvloed door de keuze van de wanddikte. Dikke wanden kunnen tijdens het afkoelen leiden tot vervorming, ongewenste krimp of inzakking. Een dunne wand kan juist leiden tot onvolledige vulling of luchtinsluiting, wat zwakke plekken kan veroorzaken. Beide dragen bij aan het ontstaan van meer defecten in het eindproduct.

Een toename van 10% in de wanddikte kan al leiden tot een toename van 33% in de stijfheid. Door slim gebruik te maken van ribben of afrondingen kan de stijfheid ook worden verbeterd zonder een toename in wanddikte. De aanbevolen wanddikte ligt tussen de 2 en 3 mm, maar de toelaatbare wanddikte is ook afhankelijk van de materiaalkeuze.

2. Vermijd scherpe hoeken

Tijdens het spuitgieten wordt er onder hoge druk vloeibare kunststof in een matrijs gespoten. Deze vloeibare kunststof moet makkelijk kunnen vloeien. Scherpe hoeken dragen hier niet aan bij en vereisen zelfs een hogere druk, waardoor er onnodige spanning in het product kan optreden.

Onderdelen met scherpe hoeken hebben ook een grotere kans op vervorming tijdens het afkoelen en krimpen van het materiaal. In de producttekening worden scherpe hoeken daarom vaak afgerond met een radius. Dit helpt bij het verspreiden van de interne spanningen die ontstaan tijdens het afkoelen. Scherpe hoeken zorgen bovendien voor een duurdere matrijs.

3. Zorg voor een afschuining (lossing)

Een product moet eenvoudig loskomen uit de matrijs tijdens het uitwerpen. Wanden, ribben en nokken die parallel lopen aan de openingsrichting van de matrijs hebben de neiging om vast te krimpen aan het staal van de matrijs.

Het toevoegen van een lossing helpt het onderdeel om los te komen uit de matrijs. Het aanbrengen van lossing betekent simpelweg het aanbrengen van een schuinte in de wanden van het product. Deze moet minimaal 0,5 graden zijn. Een grotere lossingshoek zal de productkwaliteit positief beïnvloeden en de slijtage in een matrijs verminderen.

Om een kunststof product een mooier uiterlijk te geven, wordt vaak gewerkt met textuur. Hoe grover de textuur, hoe meer lossing er nodig is. Ook het kunststofmateriaal beïnvloedt de benodigde lossing.

Preventief wijzigingen aanbrengen in de producttekening

Een goed uitgewerkt productontwerp dat voldoet aan alle regels is cruciaal om ervoor te zorgen dat een ontwerp succesvol en kostenefficiënt kan worden geproduceerd via het spuitgietproces.

Wanneer de matrijs eenmaal aangemaakt is, zijn wijzigingen niet alleen uitdagend en tijdrovend, maar ook enorm kostbaar en soms onmogelijk. Een producttekening is daarentegen nog relatief eenvoudig te wijzigen.

Door gebruik te maken van prototyping kan het productontwerp of een iteratie vaak eenvoudig worden getest. Lees hier meer 

Wij raden aan om extra tijd te nemen voordat de matrijs in productie wordt gegeven. Schakel daarnaast tijdig een geschikte spuitgietpartner in om hierbij te helpen.

Een goed productontwerp levert op de lange termijn meer op in zowel tijd, geld als kwaliteit.