[Case] Kunststof spuitgietmatrijs: Aluminium of staal?
De gouden standaard voor bijna alle spuitgietproducten is een matrijs van een, bij voorkeur geharde, metaalsoort. Deze matrijzen zijn geschikt voor de productie van miljoenen kunststofproducten. Alleen wat nu als een toepassing zich leent voor een minder grote afzet, prototypes of voor een tijdelijke en snelle oplossing?
Voor de productie van lagere aantallen wordt er vaak uitgeweken naar 3D-printen waarbij de bekendere methodes stereolithographie (SLA), Selective Laser Sinter (SLS) en Fused deposition modeling (FDM) zijn. Het grootste voordeel bij 3D-printen is dat er geen matrijs nodig is. Hierdoor is het heel makkelijk om één of enkele producten aan te schaffen en deze dan ook relatief snel te ontvangen. Bij deze methode is het ook makkelijk om tussentijds het design aan te passen, iets wat bij spuitgieten lastig is vanwege de matrijs.Door deze voordelen wordt 3D-printen vaak als de enige optie gezien in het produceren van lagere aantallen omdat er geen initiële kosten zijn. Het nadeel van deze techniek is dat de productprijs vaak blijft steken op een aantal euro. Wanneer de productieaantallen vervolgens toenemen dan is spuitgieten al snel een voordeligere optie.
De gulden middenweg om als spuitgieter toch een oplossing te bieden is het gebruik van een matrijs gemaakt van een zachtere metaalsoort zoals bijvoorbeeld aluminium of messing. Het gebruik van een aluminium matrijs voor lagere aantallen (± 10.000 stuks) combineert lage investeringskosten ( > € 3.000) met een lagere stuks prijs. De matrijs kan ook binnen circa 3 weken opgeleverd worden.
Staal vs aluminium
- De hardheid van aluminium maakt het mechanisch bewerken ervan makkelijker en sneller waardoor hier aanzienlijk aan machine-uren bespaard kan worden.
- De lagere hardheid zorgt bij aluminium voor een hogere slijtage tijdens het gebruik van de matrijs waardoor deze sneller aan vervanging toe is. Ook wordt het verwerken van fijne productdetails lastiger omdat deze kwetsbaarder zijn.
- Aluminium heeft een beter warmte overdracht. Hiermee wordt het mogelijk om sneller cyclustijden te produceren, maar ook om minder koelkanalen in de matrijs te plaatsen waardoor er meer ruimte is voor uitstoters.
Het resultaat
De afweging voor het te gebruiken metaal bij een spuitgietmatrijs is lastig te maken omdat de verschillende opties voor- en nadelen met zich meebrengen. Het belangrijkste om deze afweging te maken is om te kijken naar de specifieke behoefte van het project.
Kijkend vanuit het standpunt dat de verwachte aantallen van het kunststof spuitgietproduct laag zijn, betekent niet meteen dat een aluminium matrijs altijd de beste en goedkoopste oplossing is.
Het productdesign op zichzelf genomen speelt ook een enorm belangrijke rol in deze afweging. Ook bij lagere aantellen vindt een complexer product ook makkelijker zijn weg in een stalen matrijs. Het kunststof materiaal speelt hier een belangrijke rol, vezelversterkte materialen zorgen bijvoorbeeld voor meer slijtage dan een ongevuld (zacht) materiaal. Een andere belangrijk rol is het tijdsbestek waarbinnen u het product gaat gebruiken. Matrijzen zijn tijdens gebruik onderhevig aan slijtage, maar lijden ook wanneer zij niet gebruikt worden. Indien een lager aantallen per jaar, meerdere jaren gevoerd moet worden dan kan een stalen matrijs hier meer voordelen bieden.
De afweging tussen een stalen of aluminium matrijs is door ons als ervaren spuitgieter snel gemaakt. Neem geheel vrijblijvend contact met ons op en wij bespreken de mogelijkheden!
