Met name voor kunststof onderdelen is spuitgieten een belangrijke productietechniek. De mogelijkheid om consistente onderdelen in grote volumes te produceren, maakt het een populaire keuze voor industriële toepassingen. Wat is spuitgieten? Het is een proces van het creëren van onderdelen door de gesmolten vorm van het materiaal in de matrijs te injecteren; daarna stolt de matrijskoeling het in de vorm van de matrijsholte. Ondertussen zijn er variaties in spuitgieten van kunststof zoals reactiegieten Maak er een meer gespecialiseerde techniek van voor uiteenlopende productiebehoeften.
Het reactiespuitgietproces maakt geen gebruik van hogedrukinjectie. In plaats daarvan wordt de vloeibare polyol in een tank opgeslagen en isocyanaat in een andere tank. Vervolgens wordt een mengsel van deze twee grondstoffen onder gecontroleerde temperatuur en druk in een matrijs geperst, wat na stolling resulteert in een lichtgewicht en duurzaam onderdeel. Deze spuitgietmethode is populair in de automobielindustrie, de medische sector en de industrie.
Aan het einde van het artikel bespreken we wat reaction injection molding is. Het proces, de voordelen, toepassingen en meer.
Wat is reactie-injectiegieten (RIM)?
Reactie-injectiegietproces
RIM-gieten is een kunststofgietproces met lage druk. Het gebruikt twee opslagtanks, waar polymeren met een lage viscositeit worden opgeslagen. Vervolgens wordt de mix van twee polymeervloeistoffen overgebracht in een mal met vooraf bepaalde holtevormen met behulp van een drukpomp. Het mengen van twee polymeren in de spuitgietmatrijs veroorzaakt een chemische reactie die warmte genereert en een dikker onderdeel vormt.
Reactie-injectiemal en onderdeel
Het mengen van polymeervloeistoffen is cruciaal voor de kwaliteit van de uiteindelijke onderdelen. Daarom werkt de mengkamer onder hoge druk. Ondertussen worden er enkele additieven zoals vezelversterkingen toegevoegd, afhankelijk van de structurele vereisten. Bovendien is de injectiedruk ( 0.5–10 MPa) helpt bij het schuimen tijdens het stollen.
Probeer Prolean nu!
Hoe verschilt RIM-gieten van standaard spuitgieten?
Reactie spuitgiet onderdeel
Ten eerste omvat het RIM-gietproces twee of meer reactieve vloeibare materialen, terwijl standaard spuitgieten het injecteren van materialen in gesmolten vorm omvat zonder enige menging of een soortgelijk mechanisme. Ten tweede kan polymerisatie een gesloten-cel schuimstructuuritem creëren met unieke eigenschappen. Ten derde kan de injectiedruk voor spuitgieten oplopen tot 100 MPa. Ondertussen is de reactie-spuitgietdruk niet hoger dan 10 MPa.
Tabel: RIM versus conventioneel IM versus compressievormen versus RTM.
| Factoren | Reactie spuitgieten (RIM) | Traditioneel spuitgieten (IM) | Persvormen | Harsoverdrachtsgieten (RTM) |
| Gebruikte materialen | Polyurethaan, Polyurea, Epoxy | Thermoplasten (bijv. ABS, PP, PE) | Thermoharders (bijv. epoxy, fenolen) | Epoxy, polyester, vinylester |
| Vereiste druk | 50-150 psi | 10,000-20,000 psi | 500-2,000 psi | 50-500 psi |
| Cyclustijd | 1-5 minuten | 30 seconden – 2 minuten | 2-10 minuten | 5-30 minuten |
| wanddikte | 3-25 mm (ondersteunt verschillende diktes) | 0.5-5 mm (bij voorkeur uniforme dikte) | 3-50 mm | 1-10 mm |
| Gereedschapskosten | $ 10,000 - $ 100,000 | $ 50,000 - $ 500,000 | $ 20,000 - $ 200,000 | $ 50,000 - $ 300,000 |
| Onderdeelgroottebereik | Tot 8 ft x 8 ft x 2 ft | Tot 4 ft x 4 ft x 2 ft | Tot 10 ft x 10 ft x 4 ft | Tot 8 ft x 8 ft x 3 ft |
| Kwaliteit van de oppervlakteafwerking | Glad, cosmetisch) | Gepolijst, getextureerd) | Gemiddeld (kan afwerking vereisen) | Hoog (glad tot gestructureerd) |
RIM-vormproces
Stappen van het RIM-proces
- Bereiding van reactanten
Eerst worden vloeibare polymeren (meestal polyol en isocyanaat) apart opgeslagen in twee tanks om een voortijdige reactie te voorkomen. De belangrijkste zorg in deze stap is het handhaven van de temperatuur en druk van vloeistoffen in tanks. Temperatuurschommelingen beïnvloeden de viscositeit en dus het gietproces.
- Homogene menging
Mengen van materiaal tijdens RIM
De volgende stap is het voorbereiden van het homogene mengsel, zodat de onderdelen van elke productiecyclus consistent zijn. Het omvat het pompen van de vloeistoffen uit beide tanks in een hogedruk mengkopkamer. Daarnaast is er een doseersysteem bevestigd aan de kamer om een bepaalde verhouding van twee vloeistoffen te handhaven.
- Injectie en polymerisatie
Vervolgens worden de gemengde reactanten in de malholte geïnjecteerd. Vervolgens vult het mengsel de hele mal en vangt alle ingewikkelde details van het malontwerp op. Ondertussen ondergaan de reactanten een chemische reactie in een mal, het polymerisatieproces genaamd. De polymerisatie zorgt ervoor dat het materiaal uitzet en stolt.
- Behandeling
Het uitharden van de mal is cruciaal om volledige polymerisatie en de uiteindelijke eigenschappen te bereiken. De uithardingstijd is afhankelijk van de spuitgietmaterialen en de gewenste kenmerken van het eindproduct. Geavanceerde RIM-systemen gebruiken sensoren en feedbackloops om het uithardingsproces in realtime te bewaken, zodat de operator indien nodig aanpassingen kan doen om optimale omstandigheden te behouden.
- Ontvormen
Na het uitharden wordt de mal geopend en voorzichtig verwijderd met behulp van uitwerppennen of een geautomatiseerd systeem. Vervolgens gaan de uitgeworpen onderdelen naar nabewerking zoals bijsnijden, schuren of polijsten om de gewenste toleranties en afwerkingskwaliteit te bereiken.
Reactie-injectiegietmaterialen
RIM maakt in de eerste plaats gebruik van polyol en isocyanaatmengsel, bekend als polyurethaan. De uitstekende flexibiliteit, slagvastheid en duurzaamheid maken het zeer populair. Bovendien kan het worden geformuleerd om stijf of flexibel te zijnAndere materialen en hun respectievelijke eigenschappen omvatten;
- Epoxyharsen: Mechanische sterkte, uitstekende hechting en chemische bestendigheid.
- Siliconen materialen: Biocompatibiliteit, hittebestendigheid en flexibiliteit.
- Polyureum: Snelle uithardingstijd met hoge bestendigheid tegen slijtage en chemicaliën.
- nylon: Hoge treksterkte, uitstekende slijtvastheid en goede chemische stabiliteit.
- composieten: Versterkende materialen zoals glas- of koolstofvezels voor sterkte en stijfheid.
Probeer Prolean nu!
Toepassingen voor reactie-injectiegieten
RIM-applicatie
De flexibiliteit en uiteindelijke eigenschappen van reactiegieten maken het een prominente productietechniek in verschillende sectoren, waaronder de automobielindustrie, industriële installaties, de lucht- en ruimtevaart, de medische sector, consumentenartikelen, enz. Daarnaast is het ook mogelijk om dikkere onderdelen en onderdelen met verschillende diktes te gieten.
Reactie-spuitgieten van grote onderdelen
In de Spuitgieten voor auto's sector, het RIM-gietproces creëert lichtgewicht en duurzame componenten zoals bumpers en spatborden, grote onderdelen met een hoge impactbestendigheid. Op dezelfde manier wordt het gebruikt in Medisch spuitgieten voor biocompatibele en duurzame onderdelen met nauwkeurige afmetingen.
Hieronder ziet u toepassingsvoorbeelden van reactiespuitgieten in de belangrijkste industrieën.
Tabel: RIM-vormtoepassingen
|
Industrie |
Toepassingen |
|
Automobielsector |
Bumpers, spatborden, deurpanelen, dashboardcomponenten, stoelbasis, etc. |
|
LUCHT- EN RUIMTEVAART |
Vliegtuigmeubilair, interieurpanelen, klaptafels, etc. |
|
MEDISCHE |
Behuizingen voor diagnostische apparatuur, medisch meubilair, karrenpanelen, etc. |
|
Elektronica |
Behuizingen en behuizingen voor veel elektronische apparaten, camerabehuizingen, enz. |
|
Industriële apparatuur |
Gereedschapsgrepen, klephuizen, beschermkappen, behuizingen voor bedieningspaneel, motorkappen, enz. |
|
Goederen spotten |
Helmschalen, surfplankvinnen, kajakstoelen, vulling, etc. |
Voordelen van reactie-injectiegieten
Gladde afwerking RIM kunststof onderdelen
- Het proces zorgt voor lichtgewicht onderdelen met een uitstekende sterkte en slagvastheid vergeleken met andere kunststof gietstukken of metalen gietstukken.
- De uiteindelijke eigenschappen kunnen worden aangepast door wapeningsvulstoffen toe te voegen.
- Door reactiegieten zijn geometrieën met diktevariatie mogelijk.
- Door de lage thermische eigenschappen van reactie-spuitgieten zijn er geen dure mallen nodig. Meestal worden er op maat gemaakte aluminium mallen gebruikt, die goedkoper zijn dan stalen of andere soorten mallen.
- De RIM-vormdelen zijn eenvoudig te schilderen en kunnen een hoogglansafwerking bereiken.
- Tijdens het RIM-gietproces kunnen alle metalen of andere inzetstukken worden toegevoegd, waardoor verschillende componenten uit meerdere materialen mogelijk zijn.
Nadelen van reactie-injectiegieten
- De materiaalkosten (polyol en isocyanaat) zijn hoger dan bij andere thermoplasten die worden gebruikt bij standaard spuitgieten. Als gevolg hiervan is de algehele Spuitgieten kosten kan worden verhoogd.
- De mogelijkheden voor materiaalcompatibiliteit zijn minder bij reactie-spuitgieten; slechts enkele polymeren kunnen reactiegegoten worden.
- De productiecyclustijd is relatief langer dan andere kunststofvormtechnieken.
Opsommen
Reactie-injectiegieten heeft de voorkeur boven het standaardproces voor grote en dikkere kunststofonderdelen. Het vermogen om het onderdeel te schuimen tijdens polymerisatie en de uiteindelijke eigenschappen aan te passen met toegevoegde versterkingsvulstoffen maakt het onmisbaar bij de productie van kunststofonderdelen. Een kleine afwijking en fout in het mengproces of de gietparameters kan echter de kwaliteit van het uiteindelijke resultaat aanzienlijk beïnvloeden.
Dus een geschikte verhouding van het mengen van polymeren en temperatuur- en drukregelingen zijn essentieel voor het bereiken van kwalitatief hoogwaardige RIM-gietdelen en -producten. ProleanTech heeft alle technische expertise en geavanceerde spuitgietfabriek om aan uw eisen en verwachtingen te voldoen. Wij vormen meer dan 50 materialen, ongeacht welke variatie u wilt, RIM, Insert, Overmold of andere. U kunt Spuitgietservice voor uw bedrijfsgroei of onderzoeksprojecten. Stuur ons uw ontwerp en vraag een offerte aan, en wij nemen contact met u op!
Veelgestelde vragen
Waarin verschilt reactie-spuitgieten van standaard spuitgieten?
Bij reactie-injectiegieten (RIM) worden vloeibare reactanten gebruikt die chemisch reageren en polymeriseren in de mal om een vast onderdeel te vormen. Standaard spuitgieten daarentegen smelt thermoplastische pellets en injecteert het gesmolten materiaal in een mal om een vast onderdeel te vormen zonder enige chemische reactie.
Zijn reactiegegoten onderdelen duurzaam?
Ja, reactiegegoten onderdelen zijn zeer duurzaam. Ze bieden uitstekende sterkte, flexibiliteit, slagvastheid en dimensionale stabiliteit dankzij de cross-linked polymerisatie.
Welke materialen kunnen worden gebruikt bij RIM-gieten?
RIM-gieten maakt voornamelijk gebruik van polyurethaan (een mengsel van polyol en isocyanaat). Andere materialen zijn epoxy, siliconen en sommige composieten.
Wat zijn voorbeelden van reactie-spuitgietproducten?
Enkele RIM-gietproducten zijn autobumpers, interieurpanelen voor de luchtvaart, behuizingen voor medische apparatuur en behuizingen voor consumentenelektronica.
0 reacties