Bij kunststof spuitgieten bepaalt niet alleen het ontwerp het eindresultaat. Ook de materiaalkeuze heeft directe invloed op sterkte, slijtvastheid, flexibiliteit, temperatuurbestendigheid en levensduur.
Een kunststof die uitstekend werkt voor een licht consumentenproduct, kan volledig ongeschikt zijn voor een technisch onderdeel in een machine. Andersom geldt hetzelfde: een sterke technische kunststof is niet altijd de meest efficiënte of economische keuze.
Daarom begint een goed spuitgietproduct niet bij de machine, maar al in de ontwerpfase.
In dit artikel bespreken we zes veelgebruikte kunststoffen voor spuitgieten, inclusief hun eigenschappen, voordelen en aandachtspunten.
Materiaalkeuze begint al in de ontwerpfase
Bij productontwikkeling wordt soms vooral gekeken naar vorm en functionaliteit. Toch bepaalt de gekozen kunststof uiteindelijk voor een groot deel hoe een product zich in de praktijk gedraagt.
Denk bijvoorbeeld aan:
- belasting en slijtage
- temperatuurverschillen
- chemische invloeden
- flexibiliteit of stijfheid
- maatvastheid
- levensduur
Als materiaalkeuze pas laat in het traject aandacht krijgt, kunnen er problemen ontstaan tijdens productie of gebruik. Bijvoorbeeld doordat een onderdeel vervormt, sneller slijt of onvoldoende bestand blijkt tegen hitte of chemicaliën.
Ook de maakbaarheid speelt mee. Niet iedere kunststof gedraagt zich hetzelfde tijdens het spuitgieten. Krimp, vulgedrag en koeling verschillen per materiaalsoort en hebben invloed op de matrijs en procesinstellingen.
Daarom kijkt Acodeq al vroeg in het traject naar de combinatie van ontwerp, materiaal, matrijs en proces.
De top 6 kunststoffen voor spuitgieten
Binnen kunststof spuitgieten worden verschillende materiaalgroepen toegepast.
De bekendste zijn:
- thermoplasten
- thermoharders
- elastomeren
Thermoplasten worden veruit het meest gebruikt binnen spuitgieten. Deze kunststoffen kunnen opnieuw worden verwarmd en verwerkt en combineren goede verwerkbaarheid met brede toepassingsmogelijkheden.
Onderstaande kunststoffen behoren tot de meest gebruikte materialen binnen spuitgiettoepassingen.
1. ABS
ABS (acrylonitril-butadieen-styreen) is een veelgebruikte technische kunststof die bekendstaat om zijn combinatie van stevigheid, slagvastheid en nette oppervlaktekwaliteit.
Het materiaal wordt veel toegepast in behuizingen, consumentenelektronica en technische onderdelen.
Voordelen van ABS:
- slagvast
- relatief sterk en stijf
- nette afwerking mogelijk
- goed verspuitbaar
- geschikt voor complexe vormen
Aandachtspunten van ABS:
- beperkte UV-bestendigheid zonder toevoegingen
- minder geschikt voor hoge temperaturen
- chemische bestendigheid is beperkt ten opzichte van sommige andere kunststoffen
2. Polypropyleen (PP)
Polypropyleen is een lichtgewicht kunststof die veel wordt toegepast vanwege zijn chemische bestendigheid en relatief lage kostprijs.
PP wordt onder andere gebruikt voor verpakkingen, technische onderdelen, scharnierende toepassingen en producten waarbij flexibiliteit belangrijk is.
Voordelen van PP:
- licht materiaal
- goede chemische bestendigheid
- relatief flexibel
- goed recyclebaar
- gunstige prijs-kwaliteitverhouding
Aandachtspunten van PP:
- lagere stijfheid dan sommige technische kunststoffen
- gevoelig voor UV zonder stabilisatie
- maatvastheid kan beperkter zijn bij bepaalde toepassingen
3. Polyethyleen (PE)
Polyethyleen is een breed toegepaste kunststof die bekendstaat om zijn taaiheid en chemische bestendigheid.
Afhankelijk van de variant kan PE flexibel of juist relatief stijf zijn.
Het materiaal wordt veel gebruikt in verpakkingen, leidingsystemen en onderdelen die bestand moeten zijn tegen vocht of chemicaliën.
Voordelen van PE:
- hoge chemische bestendigheid
- vochtbestendig
- slagvast
- relatief lage materiaalkosten
Aandachtspunten van PE:
- lagere stijfheid dan technische kunststoffen zoals POM
- beperkte hittebestendigheid
- minder geschikt voor zeer nauwkeurige toepassingen
4. Polystyreen (PS)
Polystyreen wordt vaak toegepast voor producten waarbij maatvastheid en een nette oppervlakte belangrijk zijn.
Het materiaal laat zich goed verwerken en wordt regelmatig gebruikt voor consumentenproducten en behuizingen.
Voordelen van PS:
- goede maatvastheid
- relatief eenvoudig verspuitbaar
- strakke oppervlakteafwerking
- economisch interessant voor grotere series
Aandachtspunten van PS:
- relatief bros materiaal
- minder slagvast dan ABS
- beperkte temperatuurbestendigheid
5. PVC
PVC (polyvinylchloride) staat bekend om zijn chemische bestendigheid en duurzaamheid. Het materiaal wordt veel toegepast in onder andere leidingsystemen, technische toepassingen en bouwproducten.
Afhankelijk van de samenstelling kan PVC hard of flexibel worden uitgevoerd.
Voordelen van PVC:
- goede chemische bestendigheid
- slijtvast
- lange levensduur
- geschikt voor uiteenlopende toepassingen
Aandachtspunten van PVC:
- verwerking vraagt specifieke procesbeheersing
- hittegevoelig tijdens verwerking
- niet iedere toepassing vraagt om PVC als materiaalkeuze
6. POM (polyoxymethyleen)
POM (polyoxymethyleen) is een technische kunststof die bekendstaat om zijn hoge maatvastheid en lage wrijvingscoëfficiënt.
Het materiaal wordt veel gebruikt voor onderdelen die nauwkeurig moeten functioneren of mechanisch belast worden.
Voorbeelden zijn tandwielen, glijonderdelen en technische componenten in machines.
Voordelen van POM:
- hoge maatvastheid
- slijtvast
- lage wrijving
- geschikt voor precisieonderdelen
- goede mechanische eigenschappen
Aandachtspunten van POM:
- minder geschikt voor verlijmen
- beperkte UV-bestendigheid zonder additieven
- hogere materiaalkosten dan standaardkunststoffen zoals PP of PE
Meer weten over deze materiaalsoort? Lees ook onze pagina over POM spuitgieten.
Het belang van een matrijs tijdens het spuitgieten
Bij kunststof spuitgieten bepaalt de matrijs uiteindelijk hoe het product eruitziet en functioneert.
Vorm, maatvoering, oppervlaktestructuur en detaillering liggen hierin vast. Eventuele onnauwkeurigheden in de matrijs komen daardoor direct terug in ieder geproduceerd onderdeel.
Een goede matrijs houdt rekening met onder andere:
- materiaalgedrag
- krimp
- koeling
- ontluchting
- vulgedrag
- lossing van het product
Juist daarom hangen materiaalkeuze en matrijsontwerp sterk met elkaar samen. Een kunststof met andere eigenschappen vraagt vaak ook om een andere benadering van de matrijs en het proces.
Meer verdieping hierover is te vinden in het artikel over het ontwerpen van een spuitgietmatrijs.
Advies nodig over de juiste kunststof?
De juiste kunststof kiezen begint bij de toepassing van het product. Belastingen, omgeving, toleranties en serieomvang spelen daarbij allemaal een rol. Acodeq ondersteunt klanten bij het maken van die afweging door ontwerp, materiaal, matrijs en proces vanaf het begin in samenhang te bekijken. Zo ontstaat een spuitgietproces dat niet alleen produceerbaar is, maar ook aansluit op de praktijk waarin het product uiteindelijk gebruikt wordt.
