Spuitgietmatrijzen bestaan uit twee hoofdonderdelen: het stationaire deel, dat met bouten aan de vaste plaat van de machine wordt bevestigd, en het bewegende deel, dat aan de heen-en-weergaande plaat is bevestigd. Naast deze fundamentele splitsing voegen geavanceerde matrijsontwerpen – zoals inklapbare kernsystemen, gasondersteunde gereedschappen, precisiematrijzen en hotrunner-assemblages met meerdere caviteiten – gerichte functies toe om aan de veeleisende onderdeeleisen te voldoen.
Kernassemblage en montage
• Stationaire helft: stevig bevestigd op de vaste plaat; omvat de spuitgietbus en de helft van de holtegeometrie.
• Bewegende helft: Bevestigd aan de schuifplaat van de injectoren; bevat uitwerpmechanismen en voltooit de holte.
Een nauwkeurige uitlijning tussen deze twee helften vormt de basis voor uiterst precieze bewerkingen.
Sluiten, geleiden en klemmen
• Geleidepalen: Geharde kolommen met een diameter van doorgaans Ø 20–50 mm en een rechtlijnigheid van minder dan 0,01 mm/m zorgen ervoor dat de bewegende helft perfect geregistreerd wordt.
• Klemsysteem: Hydraulische of kniehefboomeenheden ontwikkelen krachten van 500 tot 5.000 ton, waardoor er geen braamvorming optreedt bij het vullen van hogedruk- of multi-cavity hot-runner mallen.
Smeltlevering en injectie
4.1 Stroompad
– Smelt (180–320 °C) verlaat het mondstuk van de machine, doorkruist het gietkanaal- en gietkanaalnetwerk en komt vervolgens via de poort in de holte terecht.
– Bij hot-runner-configuraties wordt de temperatuur van het verdeelstuk binnen ±3 °C over alle toevoerleidingen geregeld voor een gelijkmatige vulling.
4.2 Gas-Assist-functie
– Na de harsverpakking wordt stikstof (5–20 MPa) geïnjecteerd om holle secties te vormen, waardoor de massa van het onderdeel met maximaal 30% wordt verminderd en verzakkingen in dikke zones worden geëlimineerd.
Gespecialiseerde schimmelvarianten
5.1 Opvouwbare kernmallen
• Intrekbare kernpennen: hydraulisch of pneumatisch bediend (nauwkeurigheid ±0,02 mm) om ondersnijdingen vrij te maken; ideaal voor complexe auto- of apparaatonderdelen.
5.2 Precisie-spuitgietmatrijzen
• Ultra-nauwkeurige toleranties: Bereikt door gebruik te maken van gehard gereedschapsstaal (HRC 50–55) en te polijsten tot oppervlakteafwerkingen onder Ra 0,8 µm, waarbij afmetingen tot ±0,005 mm behouden blijven.
5.3 Multi-caviteit hot-runner mallen
• Gebalanceerde toevoer: het ontwerp van het verdeelstuk en de keuze van de spuitmonden zorgen voor een gelijkmatige smeltverdeling, wat van cruciaal belang is voor consumptiegoederen en verpakkingscomponenten met een hoog volume.
Koeling en uitwerpen van onderdelen
• Conforme kanalen: circuits met een diameter van 8–12 mm die dicht bij de holte zijn gebouwd, handhaven een ΔT ≤5 °C, waardoor de cyclustijden worden versneld.
• Uitwerpen: Na een afkoeling van 10-40 seconden duwen hydraulische uitwerppennen (Ø 4-10 mm) de afgewerkte onderdelen naar buiten. Bij gasondersteunde mallen komt restgas vrij.
Prestatiegegevens per matrijstype
Toepassingen van sleutelparameters voor matrijstype
Inklapbare kern Terugtreksnelheid: 0,1–0,5 m/s Buiskoppelingen, ergonomische handgrepen
Gas-Assist Gas-injectievertraging: 0,5–1 s Bumpers, stoelhoezen
Precisiemallen Thermische stabiliteit: ±1 °C Medische, elektronische behuizingen
Multi-Cavity Hot-Runner Stromingsbalans en thermische uniformiteit Verpakking, massamarktonderdelen
Veiligheid en procescontrole
• Mold-Close Interlocks: sensoren voorkomen injectie totdat volledige sluiting is bevestigd, waardoor het risico op lekkage wordt verminderd.
• Realtime monitoring: IoT meet het tonnage van houtklemmen, de smeltdruk en de temperatuur, waardoor afval met wel 20% wordt verminderd.
Samenvatting
Door de integratie van nauwkeurige geleiding, robuuste vergrendeling en speciaal ontworpen functies (inklapbare kernen, gaskanalen, holtes met fijne toleranties en warmloopverdelers) leveren moderne spuitgietmatrijzen op efficiënte en consistente wijze complexe, hoogwaardige kunststofonderdelen, waarmee innovaties in de automobiel-, medische, elektronica- en consumentenindustrie worden gestimuleerd.
