In de automobielindustrie moeten kunststofproducten die via spuitgieten worden vervaardigd, niet alleen een esthetisch aantrekkelijk uiterlijk hebben, maar ook voldoende sterkte bezitten en voldoen aan de beoogde functionele eisen. Het vormmateriaal (kunststof) wordt doorgaans door de productontwerper bepaald. Bij het ontwerp van een spuitgietmatrijs heeft de materiaalkeuze een aanzienlijke invloed op de constructie van de matrijs. Niet alle kunststoffen zijn geschikt voor spuitgieten. Verschillende soorten kunststoffen en uiteenlopende productontwerpen vereisen verschillende matrijsontwerpen. Zo kan bijvoorbeeld luchtuitstoting worden gebruikt voor producten van polypropyleen (PP), terwijl voor hetzelfde product van polystyreen (PS) uitwerppennen nodig zijn. Wanneer een andere kunststof dan in het oorspronkelijke ontwerp wordt gebruikt tijdens het spuitgieten, kunnen problemen zoals vul- en persmoeilijkheden optreden. Het toevoegen van vulstoffen aan kunststoffen kan de sterkte van het product verhogen, maar beïnvloedt ook de krimp. Vulstoffen verminderen doorgaans de krimp. Wanneer het vormmateriaal afwijkt van het materiaal dat in het matrijsontwerp is gekozen, worden de afmetingen van het product beïnvloed. Bovendien kunnen vulstoffen schurend zijn en matrijsonderdelen sneller slijten dan ongevulde kunststoffen. Dit heeft invloed op het ontwerp en de fabricage van de kunststofspuitgietmatrijs. Daarom moeten matrijsonderdelen die gevoelig zijn voor erosie gemakkelijk vervangbaar zijn wanneer ze versleten zijn, en moet het gebruik van staal met een betere slijtvastheid worden overwogen. Dit is van groot belang voor de poorten van warmkanaalmatrijzen en gebieden waar hete, schurende kunststoffen met hoge snelheid over het vormoppervlak stromen. Dit schurende effect kan echter ook optreden in matrijzen met koudkanaalpoorten, wat de matrijskosten verhoogt. De locatie van de poort is cruciaal voor het vulvermogen van de kunststofspuitgietmatrijs. Sommige grote holtes vereisen mogelijk twee of meer poorten om correct gevuld te worden, wat de matrijskosten van het warmkanaal- of koudkanaalsysteem beïnvloedt. De poortlocatie is ook belangrijk omdat deze in grote mate de oriëntatie van kunststofmoleculen in het gegoten product bepaalt. Over het algemeen is de sterkte van kunststoffen in de stroomrichting groter dan loodrecht op de stroomrichting. Nabij de poort, wanneer de kunststof in alle richtingen stroomt, is de sterkte relatief laag, vergelijkbaar met de lage sterkte bij de lasnaad. Als maximale lengtesterkte vereist is in een langwerpig product, moet de poort daarom nabij het uiteinde van het product worden ontworpen, zoals weergegeven in Figuur 1. Dunwandige producten, die veel voorkomen in de auto-industrie, zijn bijzonder gevoelig voor dit sterkteverschil. Dit komt doordat in producten met een dunnere wanddikte het plastic sneller afkoelt en de moleculen zich niet willekeurig kunnen herschikken om een betere sterkte in alle richtingen te verkrijgen, zoals in dikwandige producten. In dikwandige producten,Het plastic tussen de afgekoelde buitenlagen blijft langer op een hoge temperatuur, waardoor de binnenkern van het plastic de tijd krijgt om zich te herschikken. Figuur 1: Langwerpig product, ontwerp de poort aan of nabij het uiteinde om sterkte in de lengterichting te verkrijgen. Het begrijpen van het belang van de poortlocatie is essentieel bij het ontwerpen van kunststof spuitgietmatrijzen. Het kan gemakkelijker zijn om de poort te ontwerpen op een positie waar de kortste kanaallengte (koud of warm kanaal) kan worden bereikt, maar dit kan resulteren in een lagere productsterkte, met name voor langwerpige producten zoals die in Figuur 1, die tijdens gebruik aan buigkrachten worden blootgesteld. Er zijn andere factoren die van invloed zijn op de poortlocatie: - De poort moet verborgen of verzonken zijn, zodat eventuele uitstekende poortmarkeringen de gebruikers van het product niet beschadigen (krassen). Dit is met name belangrijk voor kunststofproducten van medische kwaliteit en geldt ook voor sommige kunststofproducten in de automobielindustrie. - Uitstekende poortmarkeringen kunnen ook het plakken van papieren etiketten belemmeren. Sommige uitstekende poortmarkeringen worden beschermd met poortringen om de stevigheid te vergroten, meestal aan de onderkant van grote containers, zoals weergegeven in Figuur 2. Figuur 2: Poortbeschermingsring, die de slagvastheid van kunststofproducten kan verbeteren.
