Heeft u wel eens meegemaakt dat een kunststof onderdeel net iets te klein uit de machine kwam? Dit is geen productiefout, maar een natuurlijk fenomeen. Elk type plastic krimpt namelijk tijdens het afkoelen. Als u hier geen rekening mee houdt, past uw product niet. In dit artikel leert u hoe krimp werkt en hoe wij dit beheersen.
Waarom krimpt kunststof eigenlijk?
Tijdens het spuitgieten wordt kunststof verhit tot een vloeibare massa. Stoffen zetten uit als ze warm worden en nemen meer ruimte in. Zodra het materiaal in de matrijs (de vorm) wordt gespoten, begint het afkoelproces.
Tijdens dit afkoelen trekken de moleculen naar elkaar toe. Het volume van het product neemt hierdoor af. Dit noemen we krimp. Om de juiste eindmaat te krijgen, moeten we de matrijs dus groter maken dan het product zelf.
Het verschil tussen amorfe en semi-kristallijne kunststoffen
Niet elk plastic krimpt evenveel. De interne structuur van het materiaal is bepalend. We maken onderscheid tussen twee hoofdgroepen: amorfe en semi-kristallijne kunststoffen.
Amorfe kunststoffen, zoals ABS en PC, hebben een willekeurige structuur. Ze krimpen relatief weinig, vaak minder dan 1%. Semi-kristallijne kunststoffen, zoals PP en PA (Nylon), ordenen zich tijdens het stollen in vaste patronen. Hierdoor krimpen ze veel sterker, soms wel tot 3%.
De invloed van glasvezels
Vaak voegen we glasvezels toe om een product sterker te maken. Dit heeft een enorme invloed op de krimpfactor. Glasvezels krimpen namelijk niet mee met het kunststof.
Hierdoor ontstaat een verschil in krimp in de lengte- en breedterichting. In de vloeirichting, waar de vezels liggen, krimpt het materiaal nauwelijks. Dwars daarop krimpt het wel. Bij Else Plastic houden we hier rekening mee om kromtrekken van uw product te voorkomen.
Procesparameters die de maat bepalen
Naast het materiaal zelf, heeft de instelling van de machine invloed. Een ervaren spuitgieter kan de krimp enigszins sturen. Dit luistert echter zeer nauw.
De volgende factoren spelen een grote rol:
- Nadruk: Hoe langer en harder we nadrukken, hoe meer materiaal we in de krimpende vorm persen.
- Matrijstemperatuur: Een hetere matrijs zorgt voor langzamer koelen en vaak meer krimp (kristallisatie).
- Koeltijd: Te snel uitstoten kan leiden tot nakrimp buiten de matrijs.
- Injectiesnelheid: Dit beïnvloedt de oriëntatie van de moleculen en daarmee de krimprichting.
Wanddikte en ongelijkmatige krimp
Een dikke wand bevat meer warmte en koelt langzamer af dan een dunne wand. Dit betekent dat dikke delen langer doorgaan met krimpen. Als een product variërende wanddiktes heeft, ontstaan er spanningen.
Dit resulteert vaak in invalplekken (deukjes) of een kromgetrokken product. Wij adviseren daarom altijd om de wanddikte zo gelijkmatig mogelijk te houden. Dit maakt de krimp voorspelbaar en het eindresultaat strakker.
Conclusie
Krimp is een natuurkundig feit waar we niet omheen kunnen. Door de juiste krimpfactor te kiezen en het proces strak te beheersen, garanderen we toch een maatvast product. Kennis van het materiaal is hierbij de sleutel tot succes.
Twijfelt u over de materiaalkeuze en de gevolgen voor uw maattoleranties? Neem contact op met Else Plastic. Wij adviseren u graag over de beste aanpak voor uw specifieke ontwerp.
Veelgestelde vragen
Dat is lastig. Als u een matrijs heeft voor ABS (lage krimp) en u wilt overstappen naar PP (hoge krimp), zal het product kleiner uitvallen. De matrijs moet dan vaak aangepast of opnieuw gemaakt worden.
Fabrikanten geven een bandbreedte op, bijvoorbeeld 0,5% tot 0,7%. De exacte krimp hangt af van de vorm van uw product en de procesinstellingen. Ervaring en simulatiesoftware zijn hierin onmisbaar.
Ja, dit noemen we nakrimp. Vooral bij semi-kristallijne kunststoffen kan dit tot 48 uur duren. Voor zeer nauwkeurige onderdelen is het belangrijk om pas te meten als het product volledig geconditioneerd is.
