Hoe maak je een mal voor plastic

Mallen maken voor kunststoffen zijn cruciaal voor alle soorten productie. Ze helpen om vergelijkbare vormen en ontwerpen te krijgen met een hoge nauwkeurigheid en precisie voor producties van grote volumes. Bovendien kunnen deze mallen verschillende vormen hebben en van verschillende materialen gemaakt zijn, zoals aluminium, staal, ijzer en kunststof. In dit artikel bespreken we kunststof mallen. Daarnaast leren we hoe we mallen voor kunststof maken, de toepassingen en de voordelen op verschillende gebieden.

Wat zijn kunststofmallen?

Kunststofmallen worden vaak gebruikt in de industrie om kleine producten te maken, van gebruiksvoorwerpen tot kleine onderdelen voor huishoudelijke apparaten en grote machines. Dit is een betere aanpak omdat het de creatie van unieke mallen mogelijk maakt. Bovendien brengt het op de lange termijn minder kosten met zich mee en creëert het mallen voor prototypische commerciële of persoonlijke projecten. Dit uitgebreide artikel legt uit hoe je een mal voor kunststof maakt en overweegt belangrijke factoren en tips en trucs die je zullen helpen om dit zonder problemen te doen. Ga naar kunststof mal technologie pagina voor meer informatie over kunststofmallen.

Soorten kunststof mallen

Voordat we ingaan op het maken van een mal voor plastic, bespreken we eerst een paar soorten plastic mallen;

1. Spuitgietmatrijzen

Spuitgietmatrijzen worden in de industrie gebruikt om een groot aantal objecten te maken. Dit gebeurt meestal door een vloeibaar polymeermateriaal in een gietvorm te injecteren. Het helpt bij het vervaardigen van ingewikkelde producten zoals speelgoed, verpakkingsmaterialen en gedetailleerde auto-onderdelen. Bovendien wordt deze techniek gekenmerkt door hoge outputsnelheden, precisie en verwaarloosbare tijd die nodig is voor nabewerking.

2. Compressiemallen

Compressiematrijzen gebruiken thermohardende kunststoffen, worden in een malholte geplaatst en worden blootgesteld aan hitte en druk. Deze methode is het meest geschikt voor toepassingen die kwalitatieve en hittebestendige componenten vereisen. Dit kunnen auto-onderdelen en elektronische apparaten zijn. Daarom is het zuinig in kleine productieruns en ideaal voor het maken van dikkere onderdelen, met name de grote.

3. Blaasvormen

Blaasvormen hebben een breed toepassingsgebied voor het vormen van holle onderdelen zoals flessen en containers. Dit werkt op een manier waarbij het plastic eerst wordt omgezet in een buis die een parison wordt genoemd. Vervolgens wordt het tussen twee mallen opgeblazen om een hol eindproduct te vormen. Een van de belangrijkste toepassingen van blaasvormen is dat ze veel worden gebruikt in PVC voor het maken van lichte en lege onderdelen in grote hoeveelheden.

 

4. Siliconen mallen voor hars

Siliconen mallen zijn flexibel en gebruikelijker voor beginners en worden gebruikt in kleine doe-het-zelfprojecten. Daarnaast hebben ze veel toepassingen, zelfs bij het werken met hars. Dergelijke mallen kunnen fijne en complexe structuren behouden. Bovendien zijn ze herbruikbaar, waardoor ze geschikt zijn voor knutselen, harswerk en prototyping. Ze zijn prettig in de omgang en kunnen op veel manieren worden gebruikt voor andere artistieke bezigheden.

Eigenschappen van materialen die worden gebruikt voor kunststofmallen

 

Materiaal	Doel	Veel voorkomende typen	Belangrijkste eigenschappen	Typische waarden/bereik
Vormmateriaal	Het helpt bij het vormen van de malstructuur	Staal, aluminium, siliconen	Duurzaamheid, hittebestendigheid, bewerkbaarheid	Treksterkte: 250-1500 MPa (staal), 90-300 MPa (aluminium)
Vrijgavemiddel	Het voorkomt dat materiaal aan de mal blijft plakken	Siliconenspray, Wax, PTFE	Antiaanbaklaag, hoge hittebestendigheid	Maximale temperatuur: 120°C-200°C, wrijvingscoëfficiënt: <0,05
Vormbasis/Frame	Dit houdt het malmateriaal op zijn plaats	Hout, kunststof, metaal	Sterkte, stijfheid	Dichtheid: 0,9-1,3 g/cm³ (kunststof), 2,7 g/cm³ (aluminium)
Hoofdobject/CAD-model	Het maakt vorm voor de mal	3D-model, prototype	Precisie, gladheid, complexiteit	CAD-nauwkeurigheid: ±0,005 mm, oppervlakteafwerking: Ra 0,8-1,6 μm
Menggereedschappen	Mengt componenten van malmateriaal	Roerstaven, mechanische mixers	Gelijkmatig mengen, geen luchtbellen	RPM: 300-1200 (mechanische mengers), Volume: Variabel

Stap voor stap gids voor het maken van mallen voor kunststoffen

Hieronder volgt het volledige proces voor matrijzen maken voor kunststoffen.

1. Het ontwerpen van de mal

Maak een ruw ontwerp van de mal en overweeg de behoefte aan het plastic onderdeel dat u wilt genereren. Wanneer u complexe vormen hebt, gebruikt u uw CAD-software om te ontwerpen op een manier die helpt bij de CNC-bewerking van de mal. Enkele van de functies zijn de geometrie van het onderdeel, de dikte van de wanden van het onderdeel en de ontwerphoeken. Ze vergemakkelijken het verwijderen van extra materiaal uit de mal. De keuze van het malmateriaal, zoals aluminium of staal, is afhankelijk van de levensduur die de mal nodig heeft. Daarnaast hangt de materiaalkeuze ook af van de hoeveelheid producten die u wilt produceren.

2. Een maldoos of frame maken

Voor het maken van plastic mallen, maak een maldoos of frame dat het materiaal vasthoudt tijdens het gieten. Maldozen voor CNC-gefreesde mallen zijn meestal gemaakt van stevige materialen. Ze kunnen metaal/hard plastic etc. bevatten. Controleer daarom tijdens de productie of de doos goed is afgesloten om lekkage tijdens het gieten te voorkomen. Zorg er bovendien voor dat de doos is verstevigd om druk en temperatuur tijdens het gietproces te weerstaan.

3. CAD-modellen voorbereiden en de mal CNC-bewerken

Meestal in CNC-bewerking het masterobject is een CAD-bestand met nauwkeurige afmetingen en zonder ondersnijdingen op de malholtes. Dus als de materialen die u gebruikt verschillende vormen en structuren hebben, helpt CNC-bewerking u bij het reinigen en ondergaan van een oppervlaktebehandeling. Er wordt een losmiddel gebruikt om te voorkomen dat het plastic aan de mal blijft plakken. De CNC-machine gaat verder met het maken van een nauwkeurige snede van de mal om de juiste gefreesde en afgewerkte wanden te verkrijgen. Dit is belangrijk om de kans op defecten te minimaliseren. Bovendien zorgt het voor een soepele doorstroming van het plastic en een gemakkelijke uitwerping van het uiteindelijke onderdeel.

4. Het mengen en gieten van het malmateriaal

Na het vormen van de mal met CNC, het gesmolten plastic materiaal in de mal holte. Als u thermoplast of hars gebruikt, zorg er dan voor dat het materiaal dat u gebruikt de juiste temperatuur heeft en goed vloeit. Als u spuitgieten gebruikt, verwarm en smelt u het plastic materiaal, aanwezig in de pellets. Zorg er bovendien voor dat u de tijd neemt bij het gieten om luchtbellen te minimaliseren die, als ze in het mengsel terechtkomen, de sterkte van het eindproduct verminderen.

5. De schimmel uitharden

Laat het materiaal dus afkoelen en vorm een vaste stof in de mal die is bereid uit het plastic materiaal. Afhankelijk van het type plastic dat wordt gebruikt, kan het uitharden enkele minuten tot enkele uren duren. In deze fase is het belangrijk om op te merken dat er geen vorming van bellen of enig ander defect in de mal plaatsvindt. Wat betreft het uitharden van CNC-gefreesde mallen, is het uitharden over het algemeen sneller en nauwkeuriger omdat mallen worden uitgehard onder gecontroleerde omstandigheden.

6. Vullen en loslaten van mallen

Wanneer het plastic zijn uithardingspunt bereikt, haalt u het onderdeel uit de mal. Als u het losmiddel correct aanbrengt, zou het onderdeel eruit moeten springen en niet aan het oppervlak van de mal moeten blijven plakken. Daarnaast kunt u het materiaal bijsnijden of afwerken, afhankelijk van de vereisten. Er kan extra afwerking op items worden gedaan via de machines als er verder polijsten nodig is voor volumeproductie.

Ontwerp- en bouwoverwegingen voor aangepaste kunststofmallen

Enkele belangrijke aspecten waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerp en de bouw van met name op maat gemaakte kunststofmallen zijn onder meer:

• Materiaalkeuze: Selecteer het malmateriaal zoals staal of aluminium vanwege de duurzaamheid, kosten en productievolume. Stalen mallen zijn over het algemeen lange oplossingen voor sterkte en volumeproductie. Terwijl, aluminium mallen zijn goedkoper bij kleinere producties.
• Onderdeelgeometrie: Het ontwerpaspect van de mal moet worden bepaald door alle kenmerken van het plastic onderdeel, met name ingewikkelde details, ondersnijdingen en ontwerphoeken. Zo kunnen ze het verwijderen uit de mal vergemakkelijken.
• Koelkanalen: Deze verkorting van de cyclustijd moet worden gerealiseerd terwijl tegelijkertijd koelkanalen in het matrijsontwerp worden geïntegreerd.
• Schimmeltoleranties: Begrijp dat nauwkeurige dimensionale vereisten een nauwere controle in de mal betekenen. Het kan dus de hoeveelheid post-mold finishing minimaliseren, met name wanneer de ontwerpdetails ingewikkeld zijn.
• Mold Flow-analyse: Maak een korte analyse van het uiterlijk van de holtes en hoe het malmateriaal in de holte zal stromen. Controleer enkele van de anomalieën die waarschijnlijk zullen optreden, zoals kromtrekken, krimpen of de vorming van luchtzakken. Dit is efficiënt bij het helpen van het malontwerp van de auto en verbetert ook de productie-efficiëntie.

Selectie van hars voor het maken van kunststofmallen

Laten we de verschillende soorten hars bekijken die gebruikt kunnen worden om kunststofmallen te maken.

1. Epoxyharsen: Organische epoxyharsen zijn sterk en kunnen daarom worden gebruikt voor het maken van mallen in industrieën waar hoge temperaturen en druk nodig zijn bij het vormen.
2. Polyurethaanharsen: Deze zijn flexibel en duurzaam, dus ze zijn het beste voor mallen die worden gebruikt waar een gemiddelde hoeveelheid productie moet worden gedaan. Dus we kunnen die weerstand en een zekere mate van flexibiliteit krijgen.
3. Siliconenharsen: Siliconen zijn zeer flexibel en kunnen zeer handig zijn bij het werken met kleine, complexe mallen. Ook geschikt voor doe-het-zelfprojecten of voor een paar productieruns.
4. Polyesterharsen: Deze zijn goedkoper en hebben de voorkeur voor grote mallen met minder details. Daarnaast bieden ze een redelijke sterkte, maar relatief lage elasticiteit vergeleken met siliconen en polyurethaan.
5. Thermohardende harsen: Deze harsen, soms ook wel thermohardende kunststoffen genoemd, worden permanent vast en stijf wanneer ze worden blootgesteld aan hitte. Ze zijn dus geschikt voor zware toepassingen zoals de machinebouw.

Afwerken en polijsten van de kunststof mal

Houd u bij het afwerken en polijsten van de kunststofmallen altijd aan de volgende aandachtspunten.

1. Mal boren en polijsten

Gladde randen om te beginnen met het maken van het eigenlijke onderdeel. Hier ondergaat de mal eerst inspecties om te zien of deze scherpe randen of oneffen oppervlakken heeft. Schuur voorzichtig met fijn papier of speciale machines die polijsten om het lichaam van de mal te bepalen. Dit resulteert in een gladde afwerking van het laatste plastic product en het hergebruik van de mal zonder schade aan de gegoten onderdelen toe te brengen.

2. Indien nodig reparaties uitvoeren

Er zijn vooraf gebreken op het substraatoppervlak, zoals kleine scheurtjes,

oneffenheden of zichtbare bellen. Het is verplicht om ze te verwijderen met behulp van geschikte vulmaterialen, d.w.z. epoxyharsen of silicaat. Detectie en correctie van deze problemen stellen een fabrikant in staat om defecten in de uiteindelijke gegoten onderdelen te voorkomen, ga naar oppervlakteafwerking spuitgieten pagina voor meer informatie.

Veelvoorkomende fouten en hoe je schimmelvorming voor kunststoffen kunt vermijden

Hier zijn enkele veelgemaakte fouten die we meestal maken bij het maken van mallen voor kunststof.

1. Luchtbellen in de mal

Een van de veelvoorkomende problemen met matrijzen maken voor kunststoffen is het insluiten van luchtbellen in het vormmateriaal. We kunnen dit voorkomen door ervoor te zorgen dat het materiaal langzaam wordt toegevoegd en na het gieten ontsnapt de lucht die erin gevangen zit. Een andere manier om luchtbellen te verwijderen is door gebruik te maken van een vacuümkamer en een drukvat.

2. Onvoldoende toepassing van het losmiddel

Een onvoldoende toepassing van het lossingsmiddel is een andere manier om schade te veroorzaken, aangezien het laatste deel later aan de mal kan blijven plakken. Het is belangrijk om op te merken dat het lossingsmiddel gelijkmatig en gedetailleerd wordt aangebracht met een speciale focus op de ingewikkelde gebieden.

3. Kromtrekken tijdens het uitharden

Warping is de productvervorming die optreedt als gevolg van een onnauwkeurig uithardingsproces of normale spoelkoelingsprocedures. Dit moet worden voorkomen door de uithardingsomgeving te reguleren en de juiste uithardingstemperatuur te garanderen. Zorg er daarnaast ook voor dat het materiaal voldoende tijd heeft om grondig uit te harden.

Conclusie

Concluderend, hoe maak je een mal voor plastic, het maken van mallen is relevant in veel creatieve industrieën waar ideeën worden uitgebroed en uitvindingen worden geproduceerd, variërend van industriële productie tot thuiswerk. Leren over het maken van mallen, de beschikbare materialen en de vereisten die in dit artikel worden gepresenteerd, zal helpen bij het vervaardigen van nauwkeurige en duurzame mallen voor de productie van plastic onderdelen. In dit geval worden de vereiste afwerking en afwerking tot in de perfectie uitgevoerd en hebben de aangepaste mallen brede toepassingen in verschillende vakgebieden.

Veelgestelde vragen

Vraag 1. Welke materialen worden doorgaans gebruikt voor kunststofmallen?

Staal en aluminium zijn enkele van de beste materialen voor industriële mallen omdat ze slijtvast zijn. Siliconenrubber wordt meestal op kleine schaal en voor doe-het-zelfprojecten gebruikt.

Vraag 2. Hoe lang gaat een mal mee?

De bruikbaarheid van stalen mallen wordt gemeten aan het feit dat ze miljoenen cycli kunnen draaien. Aluminium heeft bijvoorbeeld tienduizenden cycli, afhankelijk van de mate van productie-intensiteit.

Vraag 3. Hoe voorkom ik luchtbellen in mijn mal?

Kies een langzame mengsnelheid voor het malmateriaal en besteed aandacht aan het gieten van het materiaal. Gebruik daarna een vacuümkamer of drukpot om ingesloten lucht te verwijderen.

Vraag 4. Wat is het beste losmiddel voor kunststofmallen?

Het lakken of aanbrengen van siliconensprays, ook die welke uit PTFE bestaan, of polytetrafluorethyleenZe zijn het meest geschikt als losmiddel om te voorkomen dat kunststof aan mallen hecht.

Vraag 5. Welk type mal is het beste voor massaproductie?

Spuitgietmatrijzen verdienen de voorkeur voor massaproductie. Ze maken het mogelijk om grote aantallen vergelijkbare reserveonderdelen met hoge nauwkeurigheid te creëren.

V6. Kan schimmel gerepareerd worden als deze beschadigd is?

Ja, eenvoudige schade zoals scheuren in de gevelbekleding, kleine gaten of zelfs ruwheid van het oppervlak kunnen eenvoudig worden gerepareerd met epoxy of vulmaterialen. Als de mate van schade ernstig is, is de enige oplossing die beschikbaar is om de hele mal te vervangen.