Grote machines. Grote matrijzen. Grote producten.
04 Juli 2024 Het spuitgieten van grote producten vereist natuurlijk het gebruik van grote matrijzen en grote machines. Spuitgieten blijft spuitgieten, maar heel grote matrijzen vragen wel wat aanpassingen in de processen. De zwaarste matrijs waar we mee werken weegt zo’n 20.000 kg. Die zet je niet zomaar aan de kant of in een machine; daar zijn voorbereidingen voor nodig.
Maar dan heb je ook wat: we kunnen produceren met matrijzen van wel zo’n 1.80 x 1.60m en daarmee producten maken met een gewicht van circa 20 kg kunststof (*). En dat vindt José Coelho, onze productiemanager, een mooie uitdaging. Hij vertelt in deze blog graag over zijn werk.
.."We hebben een
|
Ik werk al 20 jaar in de kunststof, maar zoveel verschillende, zeer specifieke, kunststoffen en machines als hier heb ik nog niet eerder meegemaakt”. José Coelho stuurt als productiemanager al onze productieafdelingen aan, van Spuitgieten tot Assemblage en Kunststofbewerking. “De veelzijdigheid aan bijzondere kunststoffen die we hier gebruiken is bijzonder, maar ook het machinepark met tonnages van 15 tot maar liefst 2.100 is uitzonderlijk. Zeker voor een bedrijf in Nederland. De grote machines zijn best indrukwekkend. We hadden al langer een 1.500-tonner, de 2.100 tonner draait sinds 2017 bij ons, maar sinds het samengaan van Pekago en Neaforma beschikken we nu ook over bijvoorbeeld een 1.700-tons machine. Intern hebben we het over ‘onze Big Seven’: onze zeven grootste machines”. |
“Grote” machine: grote sluitkracht?
|
Het mag natuurlijk niet zo zijn dat er kunststof tussen de twee delen van de matrijs weglekt. Dus: hoe hoger de benodigde kracht om de kunststof in de holte te spuiten, des te hoger is de benodigde sluitkracht om de 2 delen van de matrijs tegen elkaar te drukken”, legt José uit. “Dit dus om te voorkomen dat de kunststof er aan de zijkanten uitkomt, zeg maar. En dat zijn écht grote krachten: een sluitkracht van 2.100 ton kun je vergelijken met de druk die een stapel van 2.100 middenklasse-auto’s oplevert!” |
.
|
Als we spreken over een grote machine, dan bedoelen we immers niet alleen het formaat van de machine zelf. “Wat die tonnages betekenen?”, José geeft het antwoord: “Die tonnages geven aan hoeveel sluitkracht een machine heeft. Bij spuitgieten wordt vloeibare kunststof onder zeer hoge druk in een matrijs (vorm) gespoten. Een matrijs bestaat altijd uit twee delen, die samen de holte (caviteit) vormen.|
Toch wil dat niet zeggen dat de machine met het hoogste tonnage ook de grootste of zwaarste kunststof producten kan maken. Dat is mede afhankelijk van de grootte van de schroef van de machine. Hoe groter de diameter van de schroef, hoe meer kunststof deze in kan spuiten. De combinatie van de schroef en de sluitkracht, bepaalt het maximale formaat en gewicht van het product dat de machine kan maken. José gaat verder: “Maar zo is spuitgieten altijd een ingewikkeld samenspel van zaken als de gebruikte machine en andere parameters zoals de temperatuur van de matrijs of van de te injecteren kunststof. Dat is voor een grote matrijs of grote spuitgiet-machine niet anders dan voor kleinere gereedschappen. Zo is iedere “Spuitgieten is altijd
|
 |
Veel verschillende kunststoffen
“We werken veel voor opdrachtgevers die specifieke eisen stellen aan de gebruikte kunststoffen, denk bijvoorbeeld aan de vliegtuig-interieurdelen of behuizingen voor analytische apparaten in een laboratorium. Voor die speciale eisen kun je denken aan resistentie tegen chemicaliën of zonlicht, kras- of vuurbestendigheid. Vandaar het grote aantal verschillende kunststoffen dat we gebruiken. We gebruiken van alles, van ABS en PP tot Ultem of glasgevulde materialen.”.
|
. .
|
Grote matrijzen ook voor TSG (Thermoplastisch SchuimGieten)De holte van een matrijs bepaalt de vorm van het product. Hoe groter de holte, hoe meer druk nodig is om deze geheel te vullen met kunststof. Ook de vorm van de holte (en dus van het product) kan een uitdaging vormen om het kunststof in de uiterste hoeken te persen. Naast het ‘gewone’ compactspuitgieten werken wij ook met TSG (Thermoplastisch SchuimGieten). Door een schuimmiddel toe te voegen, zet de kunststof in de matrijs meer uit. Daardoor is er minder druk nodig dan bij compactspuitgieten om de holte vol te krijgen. Dat geeft weer meer mogelijkheden voor het maken van nog grotere kunststofproducten uit één stuk. Met TSG kan het product ook dikkere wanden krijgen, die bovendien heel stevig zijn. “Als onze engineers een matrijs ontwerpen op basis van de wensen van de klant, kunnen we altijd een mold-flow-analyse uitvoeren”, vertelt José verder. “Met een speciaal programma wordt daarmee voorspeld hoe de vloeibare kunststof in de holte van de matrijs zal vloeien. De kracht van de machine speelt daar dus een grote rol in. |
Inbouwen van grote matrijzen
“Pekago maakt veel verschillende producten, in kleine en middelgrote series. Dit betekent dat iedere machine gebruikt wordt voor diverse producten; we hebben geen machines die weken- of maandenlang hetzelfde product maken. Na de productie van een serie, gaat de matrijs weer van de machine af en wordt de machine weer door onze machinestellers gereed gemaakt voor een ander product. Dat is dus ook arbeidsintensief: steeds moet een andere matrijs worden ingebouwd en het proces in combinatie met de machine, het samenspel van parameters, worden ingeregeld door onze process engineers. Dat maakt meteen dat onze machinestellers en process engineers zeer veelzijdige ervaring hebben”.
Vele kilo’s
Matrijzen die wij gebruiken worden doorgaans gemaakt van staal. José: “Dus zelfs de matrijs voor een klein product weegt al gauw tientallen kilo’s. Die zet je niet even met de hand in een spuitgietmachine, dus dat gebeurt altijd met een kraan”. Bij onze grote matrijzen gaat het al snel om vele honderden en zelfs (vele) duizenden kilo’s, met daarvoor de bijbehorende kranen.
Horizontaal of verticaal hijsen
Of een matrijs verticaal of horizontaal de machine in gaat verschilt ook weer per combinatie. Om een matrijs verticaal (van bovenaf) de machine in te hijsen is boven de machine veel ruimte nodig voor de kraan plus de matrijs. Die ruimte hebben we niet boven alle machines. Dan is het nodig dat de machine is voorzien van een verplaatsbare ‘holm’. Iedere machine heeft vier ‘holmen’, cilinders, waarmee de matrijsdelen tegen en van elkaar kunnen bewegen.
Daar moet een matrijs dus tussen passen. Vaak is een van de bovenste holmen verplaatsbaar, die kan buiten de machine geplaatst worden door middel van een hydraulisch systeem. Dat geeft dan weer ruimte om een matrijs horizontaal (van de zijkant) in de machine te hijsen.
 |
. . De 4 cilinders van de holmen en het hydraulisch systeem waarmee een van de bovenste cilinders buiten de machine kan worden geplaatst. Zo wordt ruimte gemaakt voor het plaatsen van een grote matrijs. |
Ook heel grote matrijzen worden compleet en in één keer ingebouwd
“Bij heel grote en zware matrijzen kan het makkelijk lijken om de voor- en de achterkant er één voor één in te hijsen,” vertelt José verder. ““Een groot nadeel daarvan is dat de holte (vorm, caviteit) dan open en dus onbeschermd is. Een kleine botsing van de vlakken van de holte met iets hards, kan dan onherstelbare schade opleveren. Die schade zal zichtbaar zijn in het kunststof product. Daarom kiezen we er, ondanks de uitdagingen van maat en gewicht, toch altijd voor om de matrijs in één keer, compleet, in de machine te plaatsen”.
Veiligheid van het grootste belang
“Nu we het gehad hebben over de enorme gewichten van de matrijzen, kun je je vast wel voorstellen dat we strikte veiligheidseisen stellen aan het werken met deze matrijzen”. Serieus vertelt José verder: “Een ongelukje zit in een klein hoekje, maar kan met deze gewichten enorme gevolgen hebben".
"Al onze technische medewerkers, zoals machine-stellers en matrijsbeheerders, gaan daarom regelmatig op cursus om er voor te zorgen dat de veiligheid bij ons geborgd is. We zijn minstens net zo zuinig op onze collega’s dan op de productiemiddelen”.
|
. . Wilt u meer weten over de mogelijkheden van het produceren van grote kunststof producten bij Pekago? Neem gerust contact op met onze sales director Jeroen van Dijk per e-mail of telefoon: 0031 6 29506738. |
|
José Coelho, onze productiemanager,
bij enkele van de grote matrijzen die
bij Pekago in productie zijn.
.
.
.
(*) de concrete maximale (en minimale) maten, gewichten en volumes zijn afhankelijk van o.a.
de gebruikte spuitgiettechniek, het gebruikte materiaal, de machine en de vormgeving van het product.
