Spuitgietvorm

De procescyclus voor spuitgieten bestaat uit vijf hoofdfasen, die hieronder worden toegelicht. De totale cyclustijd is erg kort, meestal tussen 2 seconden en 1 minuut.

1. Vastklemmen 

   - De eerste stap is het voorbereiden en klemmen van de twee helften van de matrijs.Elke matrijshelft wordt eerst schoongemaakt van de vorigeinjectieproces:en vervolgens gesmeerd om het uitwerpen van het volgende onderdeel te vergemakkelijken. De smeertijd neemt toe met de grootte van het onderdeel, evenals het aantal holtes en zijkernen. Ook is smering mogelijk niet nodig na elke cyclus, maar na 2 of 3 cycli, afhankelijk van het materiaal. Na het smeren worden de twee matrijshelften, die in de spuitgietmachine zijn bevestigd, gesloten en stevig aan elkaar geklemd. Er moet voldoende kracht op de matrijs worden uitgeoefend om deze goed gesloten te houden terwijl het metaal wordt geïnjecteerd. De tijd die nodig is om de matrijs te sluiten en vast te klemmen, is afhankelijk van de machine - grotere machines (die met grotere klemkrachten) hebben meer tijd nodig. Deze tijd kan worden geschat op basis van de droogcyclustijd van de machine.

2. Injectie 

   - Het gesmolten metaal, dat in de oven op een ingestelde temperatuur wordt gehouden, wordt vervolgens overgebracht naar een kamer waar het in de matrijs kan worden geïnjecteerd. De methode voor het overbrengen van het gesmolten metaal is afhankelijk van het type spuitgietmachine, of er nu een machine met warme of koude kamer wordt gebruikt. Het verschil in deze apparatuur zal in de volgende sectie worden beschreven. Eenmaal overgebracht, wordt het gesmolten metaal onder hoge druk in de matrijs geïnjecteerd. Typische injectiedruk varieert van 1.000 tot 20.000 psi. Deze druk houdt het gesmolten metaal in de matrijzen vast tijdens het stollen. De hoeveelheid metaal die in de matrijs wordt geïnjecteerd, wordt het schot genoemd. De injectietijd is de tijd die het gesmolten metaal nodig heeft om alle kanalen en holtes in de matrijs te vullen. Deze tijd is erg kort, meestal minder dan 0,1 seconden, om vroege stolling van een deel van het metaal te voorkomen. De juiste injectietijd kan worden bepaald door de thermodynamische eigenschappen van het materiaal, evenals de wanddikte van het gietstuk. Een grotere wanddikte zal een langere injectietijd vergen. In het geval dat een spuitgietmachine met koude kamer wordt gebruikt, moet de injectietijd ook de tijd omvatten om het gesmolten metaal handmatig in de spuitkamer te gieten.

3. Koeling 

   - Het gesmolten metaal dat in de matrijs wordt geïnjecteerd, begint af te koelen en stolt zodra het de matrijsholte binnengaat. Wanneer de gehele holte is gevuld en het gesmolten metaal stolt, wordt de uiteindelijke vorm van het gietstuk gevormd. De matrijs kan pas worden geopend als de afkoeltijd is verstreken en het gietstuk is gestold. De afkoeltijd kan worden geschat op basis van verschillende thermodynamische eigenschappen van het metaal, de maximale wanddikte van het gietstuk en de complexiteit van de matrijs. Een grotere wanddikte zal een langere afkoeltijd vergen. De geometrische complexiteit van de matrijs vereist ook een langere afkoeltijd vanwege de extra weerstand tegen de warmtestroom.

4. uitwerpen 

   - Nadat de vooraf bepaalde afkoeltijd is verstreken, kunnen de matrijshelften worden geopend en kan een uitwerpmechanisme het gietstuk uit de matrijsholte duwen. De tijd om de matrijs te openen kan worden geschat op basis van de droogcyclustijd van de machine en de uitwerptijd wordt bepaald door de grootte van de omhulling van het gietstuk en moet de tijd omvatten om het gietstuk los te laten van de matrijs. Het uitwerpmechanisme moet enige kracht uitoefenen om het onderdeel uit te werpen, omdat het onderdeel tijdens het afkoelen krimpt en aan de matrijs hecht. Zodra het gietstuk is uitgeworpen, kan de matrijs worden dichtgeklemd voor de volgende injectie.

5. Trimmen 

   - Tijdens het afkoelen zal het materiaal in de kanalen van de matrijs stollen op het gietstuk. Dit overtollige materiaal, samen met eventuele flits die is opgetreden, moet van het gietstuk worden afgesneden, hetzij handmatig via snijden of zagen, of met behulp van een trimpers. De tijd die nodig is om het overtollige materiaal af te snijden, kan worden geschat op basis van de grootte van de omhulling van het gietstuk. Het afvalmateriaal dat het resultaat is van dit trimmen, wordt ofwel weggegooid of kan opnieuw worden gebruikt in het spuitgietproces. Gerecycled materiaal moet mogelijk worden gereconditioneerd tot de juiste chemische samenstelling voordat het kan worden gecombineerd met niet-gerecycleerd metaal en opnieuw kan worden gebruikt in het spuitgietproces.