Polystyreen spuitgieten, of PS-spuitgieten, is een veelgebruikte productietechniek en staat bekend om zijn vermogen om grote volumes identieke componenten snel te creëren. Polystyreen is een zeer geschikte thermoplast. Omdat het goedkoop is, gemakkelijk te vormen en talloze toepassingen heeft in verschillende sectoren. Dit artikel zal helpen bij het uitleggen van procedures die worden gevolgd bij polystyreen-spuitgieten, samen met gebieden zoals het gebruikte materiaal, ontwerprichtlijnen, details van verwerkingsparameters en de voor- en nadelen van deze methode.
Wat is polystyreengieten?
Polystyreenvormen is een van de technieken voor het vormen polystyreen, een thermoplastisch polymeer met talrijke toepassingen. Dit wordt meestal bereikt door middel van spuitgietprocessen. Hierbij wordt gesmolten polystyreen in een matrijsholte gespoten om ingewikkelde vormen met hoge nauwkeurigheid te vormen. Polystyreen spuitgieten is populair in veel industrieën omdat het materiaal goedkoop en relatief eenvoudig te verwerken is. Daarnaast heeft het gewenste eigenschappen zoals stijfheid en helderheid. Het proces is consistent en intensief, waardoor het geschikt is voor massaproductie.
Waarom wordt polystyreen zo vaak gebruikt?
Polystyrene’s widespread use can be attributed to several factors. Such as;
- Kosteneffectiviteit: PS is goedkoop te produceren en de productiekosten zijn aanzienlijk lager als het op grote schaal wordt toegepast.
- Veelzijdigheid: Het kan gemakkelijk in verschillende vormen worden gevormd. Het is dus toepasbaar in productnudges, d.w.z. blikjes en andere duurzame consumptiegoederen.
- Duidelijkheid en stijfheid: PS produceert een heldere, heldere, glanzende afwerking. Deze afwerking is stijf maar ook erg licht.
- Gemakkelijk te verwerken: Het heeft een laag smeltpunt en goede vloei-eigenschappen. Hierdoor is het makkelijk te verwerken in spuitgieten.
- Recyclebaarheid: PS kan worden gerecycled en draagt daarmee bij aan een duurzaam productiesysteem.
Eigenschappen van polystyreen (PS)
De onderstaande tabel toont de verschillende eigenschappen van polystyreen.
| Eigendom | Polystyreen voor algemeen gebruik (GPPS) | Slagvast polystyreen (HIPS) |
| Dikte | 1.04 – 1.06 g/cm³ | 1.03 – 1.06 g/cm³ |
| Treksterkte | 30 – 60 MPa | 15 – 35 MPa |
| Buigsterkte | 70 – 110 MPa | 25 – 55 MPa |
| Slagvastheid (gekerfde Izod) | 20 – 35 J/m | 150 – 300 J/m |
| Rek bij breuk | 1 – 2% | 30 – 50% |
| Smeltpunt | 210°C – 250°C | 200°C – 230°C |
| Krimp | 0.4 – 0.7% | 0.3 – 0.8% |
| Wateropname (24 uur) | 0.03% | 0.03% |
| Transparantie | Transparant | Ondoorzichtig |
| Toepassingen | Verpakking, Wegwerpbestek | Auto-onderdelen, speelgoed |
Stapsgewijs proces van polystyreen spuitgieten (PS spuitgieten)
Spuitgieten met polystyreen is een standaardprocedure voor massaproductie van detailonderdelen gemaakt van het polystyreen (PS)-materiaal van de body. Het omvat enkele kritische fasen. Dit kan materiaalvoorbereiding, smelten van het materiaal en uiteindelijke ontlading van het onderdeel omvatten. Hier volgt een gedetailleerde uitleg van elke stap in het polystyreen-spuitgietproces:
1. Materiaalvoorbereiding
Deze stap bestaat voornamelijk uit subprocessen. Laten we ze allemaal kort bespreken.
- Selectie van grondstoffen: Afhankelijk van het eindproduct kiezen we voor granulaat of polystyreenkorrels. Dit kan bijvoorbeeld polystyreen voor transparante producten (GPPS) zijn, of high-impact polystyreen (HIPS) voor producten die harde stoten opvangen.
- Drogen: Over het algemeen heeft polystyreen niet de neiging om water te absorberen. Maar bij een hoge luchtvochtigheid vereist het materiaal slechts een mini-droging om vochtdefecten in het gietproces te voorkomen. Indien nodig wordt het materiaal gedroogd om al het vocht uit het materiaal te verwijderen.
2. Het polystyreen smelten
Op dezelfde manier omvat deze fase ook bepaalde subprocessen, namelijk:
- Trechter laden: Hier drogen we de pellets en worden ze vervolgens via een trechter in de spuitgietmachine gevoerd. Boven de feeder bevindt zich de trechter die het materiaal naar de cilinder van de machine voert.
- Verwarmen en smelten: Het is voorzien van verwarmingsspiralen om het polystyreen te smelten tot zijn zachte toestand, d.w.z. rond de 200°C tot 250°C. De schroef draait en duwt het materiaal vooruit en mengt en smelt tegelijkertijd het polymeer gelijkmatig.
3. Injectiefase
Deze fase kan de volgende processen omvatten;
- Injectie: Nadat het polystyreen de tweede fase moet ondergaan. Hier smelt het en mengt het zich gelijkmatig en wordt het gehomogeniseerd. Dan schuift de schroef snel naar voren en drukt het gesmolten polystyreen in de matrijsholte. De druk zorgt ervoor dat het gesmolten polystyreen de matrijsholte tot in het kleinste detail vult. Zo kan het gemakkelijk de betreffende onderdeelvorm bereiken.
- Het vullen van de mal: De mal bestaat uit twee helften, namelijk de kernhelft van de mal en de holtehelft. Vervolgens moeten deze twee helften stevig tegen elkaar worden gedrukt. Het gesmolten polystyreen wordt vervolgens in de holte gespoten tot aan de grenzen van de mal. Dit ontwerp geeft aan dat poorten, geleiders en ontluchtingen goed ontworpen moeten zijn. Zo kunnen ze een gelijkmatige vulling en stroming van de polymeersmelt mogelijk maken.
4. Koelen en stollen
De belangrijkste processen zijn hier:
- Afkoelfase: Zodra de malholte gevuld is met het materiaal moet het afkoelen en stollen. We houden de temperatuur op peil met behulp van koelmiddel, d.w.z. waterkanalen. Zo kan het polystyreen snel afkoelen.
- Verharding: Wanneer het polystyreen afkoelt, verandert het van een gesmolten toestand naar een vaste toestand en neemt het de vorm van de mal aan. De afkoeltijd is belangrijk omdat het de geometrie en oppervlakteafwerking van het eindproduct beïnvloedt.
5. Verwijderen van het gegoten onderdeel
- Vorm openen: Zodra het onderdeel voldoende is afgekoeld en gestold, worden de malhelften (kern en holte) effectief gescheiden.
- Uitwerpen: Kernpennen of platen worden gebruikt om het afgewerkte onderdeel uit de malholte te dwingen. Er moet speciale voorzichtigheid worden betracht om ervoor te zorgen dat het onderdeel wordt uitgeworpen zonder dat het op de een of andere manier wordt verpest.
6. Nabewerking
- Bijsnijden en afwerken: Het is geblokkeerd en na uitwerpen heeft het wat extra materiaal zoals gietkanalen of runners die meestal worden afgeschaafd. Dit kan handmatig of met behulp van geautomatiseerde apparatuur worden gedaan.
- Inspectie en kwaliteitscontrole: De gegoten onderdelen worden geïnspecteerd op tekenen van lichte kromtrekking, zichtbare verzakkingen door de huid of onjuist ingevulde gebieden. Kwaliteitscontrole garandeert dat elk van de ontvangen onderdelen voldoet aan de standaard die nodig is om het hele product te voltooien.
7. Recycling van schroot
- Herslijpen: Alle resten van het materiaal dat ontstaat door het bijsnijden, of eventuele defecte onderdelen, kunnen worden vermalen en gebruikt in een smelt. Ze kunnen ook worden gemengd met pure polystyreenkorrels om de gietprocessen opnieuw te gebruiken, waardoor er weinig materiaalverspilling is.
Richtlijnen voor het ontwerp van polystyreen spuitgieten
Bij het ontwerpen voor polystyreen spuitgieten is aandacht voor detail vereist om kwaliteit en functionaliteit te garanderen. Houd u daarom aan de volgende richtlijnen:
- Wanddikte: Er moet altijd een standaarddikte van de muren zijn. Zo kan kromtrekken of verzakken van de constructie worden voorkomen. Alles tussen 2-4 mm zou voldoende zijn, maar de uiteindelijke dikte is ter beoordeling van de fabrikant.
- Ontwerphoeken: De lossingshoeken moeten binnen een bereik van 1-2° liggen, zodat onderdelen snel uit de mal kunnen worden verwijderd.
- Ribben en Bosses: U moet ribben toevoegen om de dunne delen te ondersteunen en voorzieningen treffen voor de locatie van de nokken waar de schroeven moeten worden aangebracht. Zo kunt u ervoor zorgen dat ze ook ondersteuning hebben.
- Hoekstralen: Gebruik grote radiussen van hoeken in het ontwerpgedeelte. Zo kunnen de drastische variaties van het materiaal minimaal worden gehouden in het ontwerp.
- Locatie poort: Plaats de positiepoorten op het breedste of dikste deel van het product. Zo kan worden verzekerd dat de mal tot de rand wordt gevuld en krimp wordt geminimaliseerd.
Eigenschappen van polystyreenmateriaal en vergelijking met andere materialen
Hier is de gedetailleerde tabel die een gedetailleerde vergelijking biedt van polystyreen en andere materialen, waaronder PP, PE, ABS, enz. U kunt naar hoe u de beste kiest gaan spuitgietmaterialen pagina voor meer informatie over kunststoffen.
| Eigendom | Polystyreen (PS) | Polypropyleen (PP) | Polyethyleen (PE) | ABS |
| Dichtheid (g/cm³) | 1.04 – 1.06 | 0.90 – 0.91 | 0.91 – 0.96 | 1.03 – 1.06 |
| Smeltpunt (°C) | 240 | 160 – 170 | 130 – 145 | 220 – 230 |
| Treksterkte (MPa) | 40 – 60 | 25 – 35 | 20 – 30 | 40 – 50 |
| Slagvastheid | Laag | Hoog | Medium | Hoog |
| Kosten | Laag | Laag | Laag | Medium |
Voordelen en nadelen van het gebruik van polystyreen
Voordelen:
Hier zijn enkele voordelen:
- Kosteneffectief en gemakkelijk verkrijgbaar.
- Zeer hoge helderheid voor volledig transparante taken.
- Niet complex en het kost geen tijd om een grote hoeveelheid energie te verwerken.
- Het is licht van gewicht en heeft een goede maatvastheid.
- Het is een soort recyclebaar materiaal dat in een milieuvriendelijke mand terechtkomt.
Nadelen:
Hieronder staan de beperkingen en nadelen van polystyreen.
- Slechte slagvastheid en erg gevoelig voor scheuren.
- Niet hittebestendig. Wordt dus zacht bij hoge temperaturen.
- De bestendigheid tegen UV-licht is laag en het materiaal verkleurt snel.
- Het is een bros materiaal dat gemakkelijk kan breken onder druk.
- Niet biologisch afbreekbaar en daarom een bedreiging voor het milieu als het wordt weggegooid of niet wordt gerecycled.
Voorzorgsmaatregelen voor PS-spuitgieten:
Hier zijn de voorzorgsmaatregelen voor PS-spuitgieten:
- Drogen: Zorg ervoor dat PS vochtvrij is om vochtverontreiniging te voorkomen.
- Temperatuurregeling: Het is ook belangrijk om een constante verwerkingstemperatuur te handhaven om degradatie van het materiaal te voorkomen.
- Vormontwerp: Bij het ontwerpen van de structuur, neem de rechte hoeken op in het ontwerp. Maak daarnaast een goede voorziening over hoe het gebouw te ventileren om onvolkomenheden te voorkomen.
- Uitwerpen: Vanwege de vervormingskracht van het onderdeel moet u de juiste hoeveelheid uitwerpkracht toepassen.
- Afkoeltijd: De kromtrekking en krimp worden beïnvloed door de tijd die het onderdeel nodig heeft om af te koelen. Er moet dus een goede balans worden gevonden om te zorgen dat het geen invloed heeft op het onderdeel.
Polystyreenverwerkingstemperatuur bij spuitgieten
De temperatuur die bij spuitgieten wordt gebruikt, ligt meestal tussen de 200 en 250 °C om het polystyreen te verwerken. Het helpt de juiste stroming van de materialen en voorkomt dat het materiaal afbreekt tot een niveau dat niet beheersbaar is. Als de temperatuur van het polystyreen te laag is, smelt het materiaal mogelijk niet goed. De mal wordt dus mogelijk niet optimaal gevuld, wat resulteert in defecten zoals korte schoten of ondergevulde onderdelen.
Aan de andere kant, wanneer de temperatuur hoog is, heeft het materiaal de neiging om te breken en zijn kleur en mechanische eigenschappen te verliezen, en ook giftige gassen af te geven. De giettemperatuur is goed gereguleerd om het materiaal goed in de holte te laten stromen. Dus, het reproduceert het ontwerp van het onderdeel en levert producten van hoge kwaliteit.
Waarom Sincere Tech Company voor uw polystyreen spuitgietonderdelen
Sicnere Tech is een van de top 10 bedrijven voor kunststof spuitgieten in China, waar we polystyreen spuitgietmatrijzen en op maat gemaakte kunststof spuitgietonderdelen voor een breed scala aan materialen aanbieden, vindt u hieronder onze enkele voordelen:
- Duurzaamheid: Onze injectie kunststof mallen zijn duurzaam en slijten nauwelijks in vergelijking met andere materialen die worden gebruikt bij het maken van mallen.
- Precisie: Onze hoge nauwkeurigheid bij het vervaardigen van mallen garandeert consistentie in elk onderdeel.
- Kosteneffectief: Onze dienstverlening bevindt zich in het middensegment, waarbij prijs en kwaliteit onovertroffen zijn.
- Snelle doorlooptijd: Wij hanteren een snelle doorlooptijd met 101%-tevredenheid.
- Ervaren team en personeel: Wij hebben een groot aantal medewerkers met praktische ervaring in polystyreen spuitgietdiensten. Zij zijn meesters in het leveren van uiterst precieze en beste kwaliteitsproducten.
- Oplossing op maat: Wij helpen u ook met het ontwerpen van onderdelen op maat.
Als u op zoek bent naar uiterst precieze en nauwkeurige polystyreen spuitgietdiensten. Ga nergens heen. Neem vandaag nog contact met ons op.
Conclusie
Polystyreen spuitgieten is een relatief efficiënt en redelijk geprijsd productieproces. Het is van toepassing op veel producten. Daarnaast levert PS-gieten op zijn best goede onderdelen met een hoge mate van helderheid en stijfheid met een goed ontwerp en verwerking van de mal. Het heeft echter enkele vooroordelen, zoals een lage slagvastheid en hittestabiliteit van het materiaal. Door de ontwerprichtlijnen te gebruiken, kunt u het polystyreen-spuitgietproces op een winstgevende manier gebruiken.
Veelgestelde vragen
Vraag 1. Wat is het temperatuurbereik van polystyreen?
De verwerkingstemperatuur van polystyreen ligt normaal gesproken tussen de 200°C en 250°C.
Vraag 2. Waarom wordt polystyreen gebruikt bij spuitgieten?
Het wordt voornamelijk gebruikt omdat het goedkoop en makkelijk te verwerken is. Omdat het stijfheid en verbeterde helderheid biedt.
Vraag 3. Wat zijn de belangrijkste zwakke punten van polystyreen als materiaal?
Het grootste nadeel is dat het een lage rebound index heeft. Het kan dus niet tegen hitte en is erg broos.
Vraag 4. Kan polystyreen gerecycled worden?
Natuurlijk! Polystyreen kan worden gerecycled, wat betekent dat de productie van een dergelijk product als een milieuvriendelijk proces kan worden beschouwd.
V5. Wat is het wijdverbreide gebruik van polystyreen?
Het wordt gebruikt in verpakkingen, consumptiegoederen, isolatiematerialen, medische toepassingen, auto-onderdelen en nog veel meer.