Waar is de spuitgietmatrijs van gemaakt?

Productie van spuitgietmatrijzen
Compoundontwerp, productie van EDM-spuitgietmatrijzen

Kunststof spuitgietmatrijzen worden doorgaans gemaakt van gehard of voorgehard staal, aluminium en/of berylliumkoperlegering. Stalen mallen zijn duurder, maar hebben vaak de voorkeur vanwege hun hoge duurzaamheid. De gehard stalen mal wordt na verwerking met warmte behandeld, wat zeer superieur is wat betreft slijtvastheid en levensduur.

Veel stalen mallen zijn ontworpen om tijdens hun levensduur meer dan een miljoen onderdelen te verwerken. Voor kleinere volumes bieden voorgeharde stalen mallen minder slijtvastheid en goedkopere opties.

Aan de andere kant kunnen de kosten van aluminium mallen aanzienlijk worden verlaagd, maar deze zijn over het algemeen niet geschikt voor massaproductie of onderdelen met kleine maattoleranties. Wanneer ze echter worden ontworpen en vervaardigd met behulp van CNC-machines (computer numerieke besturing) of EDM-processen (elektrische ontladingsbewerking), kunnen aluminium mallen op economische wijze duizenden onderdelen produceren.

Inzetstukken van koperlegeringen worden soms gebruikt in schimmelgebieden waar een snelle warmteafvoer vereist is. Dit verkort de cyclustijd en verbetert de esthetische kwaliteit van de onderdelen.

Hoe spuitgietmatrijzen maken?
De matrijs wordt op twee manieren geconstrueerd: standaardbewerking en elektrische ontladingsbewerking (EDM).

Standaard / CNC-bewerking
CNC-bewerkingsmachines hebben een traditionele vorm en standaardbewerking vereist handmatig gebruik van draaibanken, freesmachines en boormachines. Met geavanceerde technologie is CNC-bewerking de belangrijkste methode geworden voor het vervaardigen van complexere en nauwkeurigere mallen, terwijl nog steeds standaard bewerkingsmethoden worden gebruikt. Met CNC kan de computer worden gebruikt om de beweging en werking van freesmachines, draaibanken en andere snijmachines te besturen.

In moderne CNC-systemen zijn het matrijsontwerp en de productieprocessen in hoge mate geautomatiseerd. Gebruik computerondersteunde ontwerpsoftware (CAD) om de mechanische afmetingen van de mal te definiëren en converteer deze vervolgens naar productie-instructies via computerondersteunde productiesoftware (CAM). De "post-processor" -software vertaalt deze instructies vervolgens in specifieke opdrachten die nodig zijn voor elke machine die wordt gebruikt om de mal te maken. Laad vervolgens de gegenereerde opdrachten in de CNC-bewerkingsmachine.

Bewerking van elektrische ontladingen
Elektrische ontladingsbewerking (EDM) wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van matrijzen. EDM is een proces waarbij een gewenste vorm wordt verkregen door gebruik te maken van elektroden van grafiet of koper. Vervolgens wordt het in de EDM-machine geïnstalleerd en boven het werkstuk geplaatst, ondergedompeld in de isolatievloeistof.

Laat vervolgens de elektrode op het werkstuk zakken. Vervolgens wordt de elektrode, met behulp van een gecontroleerde stroomvoorziening, gebruikt om het metaal in het gebied tegenover de elektrode te vernietigen en te verspreiden. De elektrode raakt het werkstuk nooit. Tussen elektrode en werkstuk wordt altijd een vonkafstand van enkele duizendsten aangehouden. Dit proces is de langzamere methode om metaal uit de mal te verwijderen. Het EDM-proces kan echter vormen produceren die niet kunnen worden bereikt met traditionele CNC-bewerking.

Een ander voordeel van het EDM-proces is dat het voorgeharde mallen kan vormen en geen extra warmtebehandeling vereist. Soms, bijvoorbeeld in een luidsprekergrillvorm, kan de resulterende fijne EDM-afwerking worden gebruikt als afwerking van het laatste onderdeel zonder de holte te polijsten.