Productietechnieken

Wij vertalen ideeën naar product ontwikkelingen

In ons dagelijks leven komen we talloze producten tegen, van je tandenborstel tot je koffiezetapparaat. Heb je je ooit afgevraagd hoe deze (plastic)voorwerpen gemaakt worden? Achter elk product schuilt een interessante wereld van productietechnieken. We nemen je graag mee in de wereld van de verschillende technieken zoals spuitgieten, vacuümvormen en thermovormen. Of het nu gaat om het maken van kunststof onderdelen of plastic voorwerpen, deze technieken spelen een cruciale rol in het vormgeven van onze moderne wereld.

Wat zijn productietechnieken?

Met productietechnieken maken we verschillende fysieke producten van diverse materialen. Welke techniek je gebruikt hangt af van het product dat je wilt maken, de materialen die je inzet en de eisen van het product. Een belangrijke keuze voor een productietechniek heeft ook vaak te maken met de oplage van het product; spuitgieten wordt voornamelijk toegepast voor producten die in hele grote oplages geproduceerd moeten worden. Spuitgieten is dan een logische keuze omdat de productie kosten vaak erg lager zijn. Je kunt sommige technieken met de hand toepassen maar beter is natuurlijk met geautomatiseerde machines.

Welke soorten productietechnieken zijn er?

Er zijn veel en diverse soorten productietechnieken. Elke techniek heeft zijn eigen voor- en nadelen. Voor grotere, minder gedetailleerde producten zoals bijvoorbeeld autostoelen is vacuümvormen de ideale techniek. Wil je wat kleinere en meer gedetailleerde producten, dan kan je beter kijken naar spuitgieten. Thermovormen is een productietechniek die veel gebruik wordt voor grotere en ongedetailleerde producten. Alle technieken zullen onderstaand toelichten.

Spuitgieten

Laten we beginnen met spuitgieten. Spuitgieten is een van de meest populaire productietechnieken. Hierbij wordt het gewenste materiaal eerst gesmolten tot een vloeibare toestand. Vervolgens wordt dit vloeibare materiaal onder hoge druk in een speciaal ontworpen mal gespoten. Een ander woord dat voor mal wordt gebruikt is een matrijs. De mal bepaalt de uiteindelijke vorm van het product. Vervolgens moet het vloeibare materiaal afkoelen en begint dit te stollen. Na het afkoelen en stollen in de mal, wordt het product uitgestoten en heeft het de gewenste vorm gekregen. Dit proces is ideaal voor de productie van grote aantallen identieke items. Spuitgieten heeft ontzettend veel voordelen ten opzichte van andere productietechnieken. Hier zijn enkele voorbeelden:
  • Schaalbaarheid: Eenmaal opgezet, kan het proces grote hoeveelheden identieke onderdelen produceren met een hoge consistentie.
  • Detail: Het proces kan producten makkelijk tot in detail produceren.
  • Kosten: Voor grootschalige productie kan spuitgieten kostenbesparend zijn.
  • Afwerking: Producten hebben meestal weinig tot geen nabewerking nodig.
  • Snelheid: Elke productieronde duurt slechts enkele seconden tot minuten, afhankelijk van het product.
Uiteraard telt spuitgieten ook enkele nadelen:
  • Hoge startkosten: een mal kan een grotere investering zijn om te ontwerpen en te produceren.
  • Afhankelijk van energie: Spuitgieten gebruikt veel energie. Dit is minder goed voor het milieu, vooral als er geen schone energie wordt gebruikt.
  • Moeilijkheid bij wijzigingen Door de juiste prototypes is dit vaak niet nodig.
Al met al is spuitgieten een van de beste productietechnieken als je compacte producten wilt produceren in massa productie.

Spuitgieten plastic

Laten we wat dieper ingaan op de verschillende materialen die je bij spuitgieten kan gebruiken. De materialen die je bij spuitgieten kan gebruiken kun je opsplitsen in twee verschillende categorieën namelijk: spuitgieten met plastic en spuitgieten met kunststof. Binnen deze productietechnieken heb je vervolgens weer meerdere subcategorieën. In die verschillende subcategorieën vind je vervolgens specifieke materialen die gebruikt kunnen worden.

Laten we beginnen met plastic spuitgieten. Plastic is het meest gebruikte materiaal als je gaat spuitgieten. Dit komt omdat je het herhaaldelijk kan gebruiken, het snel en gemakkelijk in vorm te brengen is, de ruwe grondstof goedkoop is en er een breed scala aan ruwe grondstoffen beschikbaar zijn.

De plasticsoorten die je gebruikt bij plastic spuitgieten kan je onderverdelen in drie subcategorieën, namelijk 1. Thermoplasten 2. Sommige elastomeren en 3. Bioplastic. De meest gebruikte plasticsoort die gebruikt wordt voor plastic spuitgieten zijn thermoplasten. Hier onder vind je alle specifieke materialen bij de plastic subcategorieën:

  1. Thermoplasten: materialen zoals PE, PP, PS, ABS, PVC, PC, PA (Nylon), PET en PBT worden vaak gebruikt bij plastic spuitgieten, al deze plastic soorten bieden verschillende mogelijkheden voor het produceren van producten variërend van drankflesjes tot autoknoppen en lego-blokjes.
  2. Elastomeren: zoals TPU, TPO en SEBS, zijn flexibele materialen die makkelijk te vormen zijn, net zoals andere kunststoffen.
  3. Bioplastics: PLA, PHA, thermoplastisch zetmeel, Bio-PET en Bio-PE zijn bio-gebaseerde plastics deze worden vaak gebruikt om producten als verpakkingen, en duurzamere producten te maken.

Spuitgieten kunststof

Kunststof en plastic wordt in de Nederlandse taal vaak door elkaar gehaald. Echter, zijn er enkele verschillen tussen de twee. Bij plastic materialen gaat het vooral om zachtere soorten die makkelijk vervormd kunnen worden. Kunststof materialen bevatten ook hardere soorten die, eenmaal in vorm gebracht, niet meer kunnen vervormen. Redenen om te kiezen voor kunststof in plaats van plastic de lichtgewichte aard, de keuze uit hardere materialen en het feit dat het duurzamer is omdat kunststof vaak langer meegaat dan plastic.

De kunststof soorten die je gebruikt bij kunststof spuitgieten kan je onderverdelen in vier subcategorieën, namelijk 1. alle eerder genoemde plasticsoorten 2. Thermoharders 3. Traditionele elastomeren en 4. Composieten. Hieronder vind je een overzicht met alle specifieke materialen die horen bij elke subcategorie:

  1. Alle eerder genoemde plasticsoorten (zie spuitgieten plastic)
  2. Thermoharders: Epoxyharsen en fenolharsen, deze materialen zijn sterk en kunnen tegen hitte, ze zijn perfect voor stevige producten.
  3. Traditionele elastomeren: Natuurlijk rubber, dit materiaal is erg rekbaar en anders dan normale plasticsoorten.
  4. Composieten: Glasvezelversterkte kunststoffen, deze zijn licht en supersterk, dankzij de mix van materialen.

Één van onze veelgebruikte productietechnieken: Vacuümvormen

Laten we eens kijken naar vacuümvormen, een van onze veelgebruikte productietechnieken. We zetten deze techniek vaak in voor de ontwikkeling van grotere producten of producten waarvoor de aantallen niet toereikend zijn om de relatief hoge investeringskosten van een spuitgietmatrijs er uit te halen.. Terwijl we spuitgieten voor kleinere producten zoals lego-blokjes en autoknopjes gebruiken, zetten we vacuümvormen in voor grotere producten zoals auto dashboards, douchecabines en kuipen. Bij vacuümvormen plaatsen we een plastic of kunststof plaat in een machine en verwarmen we deze tot hij zacht en vormbaar wordt. Wanneer hij de juiste temperatuur heeft, plaatsen we de zachte plaat zorgvuldig over een mal. De machine creëert vervolgens een vacuüm, wat de plaat strak tegen de randen van de mal trekt en zo de gewenste vorm geeft. Na het vormen koelt de kunststof af en behoudt hij zijn nieuwe vorm. Uiteindelijk halen we het gevormde deel uit de machine en frezen we ongewenste randen of stukken zorgvuldig weg. De voordelen die vacuümvormen heeft:
  • Snelheid: Hoge productiesnelheid.
  • Simpel: De vormen voor deze techniek zijn makkelijker en kosten minder.
  • Geschikt voor grote objecten: Vacuümvormen werkt goed voor grotere onderdelen die moeilijk te maken zijn met andere technieken.
  • Esthetisch aantrekkelijker: Je krijgt een glad product zonder naden.
Vacuümvormen heeft ook een aantal nadelen. Hieronder staan ze opgesomd:
  • Ongelijkheid Dit gaat om de plaaddikte en noemen wij ‘slink’. Hoe dieper de vorm, hoe groter de slink.
  • Onnauwkeurig: Het is minder precies dan spuitgieten.
  • Afwerking: Bij deze productietechniek is vrijwel altijd nabewerking vereist
Tussen de productietechnieken vacuümvormen en spuitgieten zit weinig verschil qua materialen. Echter heb je meer mogelijkheden wat materialen betreft bij spuitgieten. De materialen die je voornamelijk gebruikt bij vacuümvormen zijn:
  • Thermoplasten: Herbruikbaar en opnieuw smeltbaar. Dit zijn plastic materialen zoals ABS, PVC, PS, PE, PP, PMMA, en PET.
  • Versterkende Materialen: – Glasvezel: Verbeterd de sterkte van het product in combinatie met thermoplasten. – Vulstoffen: Verbeteren sommige kenmerken van het product zoals stijfheid.

Thermovormen

Vacuümvormen en thermovormen wordt vaak door elkaar gehaald, of men denkt dat deze twee productietechnieken hetzelfde zijn. Echter is dit niet helemaal het geval. De twee productietechnieken lijken wel ontzettend veel op elkaar, maar er zit een groot verschil in het vormingsproces. Maar wat is thermovormen nu precies?

Thermovormen is een proces waarbij we een plastic of kunststof plaat verwarmen zodat deze zacht en buigzaam wordt. Wanneer de plaat de perfecte textuur bereikt heeft plaatsen we hem op een mal. De machine drukt vervolgens de plaat tegen de mal. Dit drukken kan gebeuren met lucht, een tweede mal, of soms een vacuüm. Door de druk neemt de plaat de exacte vorm van de mal aan. Wanneer de plaat is afgekoeld, wordt hij weer hard en behoudt het de nieuwe vorm die het heeft gekregen. Daarna halen we het gevormde deel uit de machine en snijden we ongewenste randen of stukken zorgvuldig weg.

Thermovormen heeft verschillende voordelen ten opzichte van andere productietechnieken:

  • Snel: Korte productietijd, vooral bij dunne platen.
  • Materiaalopties: Veel verschillende thermoplastische materialen kunnen worden gebruikt.
  • Duurzaamheid: Bij thermovormen kan je gebruik maken van gerecyclede materialen.
  • Geschikt voor grote objecten: Met thermovormen is het makkelijker om grote producten te maken dan met andere technieken.
  • Estetisch aantrekkelijk: Je krijgt een glad product zonder naden.

Maar thermovormen kent ook een paar nadelen:

  • Alleen voor dunwandige producten: Niet ideaal voor het maken van dikke of stijve producten.
  • Onnauwkeurig: Het is vaak minder precies dan bijvoorbeeld spuitgieten
  • Materiaalbeperkingen: Kan alleen worden gebruikt met thermoplasten, niet met bijvoorbeeld thermoharders.

Bij thermoplasten gebruik je vergelijkbare materialen als met vacuümvormen. De materialen die je gebruikt voor thermovormen zijn:

  • Thermoplasten: Materialen die verzachten bij verwarming en stollen bij afkoeling. Vaak gebruikt voor thermovormen vanwege hun vormbaarheid. De lijst bevat ABS, PVC, PET/PETG, PP, PE, PS, PMMA, Polycarbonaat, TPO/TPU, PLA, en PEEK. Elk plastic heeft zijn eigen unieke voor- en nadelen binnen het thermovormen.
  • Versterkende materialen:
  • Kunststof vezels: Zorgen voor een betere stijfheid en duurzaamheid van het product.
  • Glasvezel: Word vaak gebruikt in combinatie met andere materialen voor extra sterkte.

 

Producttechnieken bij Flinc

Ben je geïnspireerd geraakt door de wereld van plastic / kunststof productietechnieken? Wil je weten hoe deze technieken een impact kunnen hebben op jouw volgende project? Flinc kan u voledig ontzorgen: van het uitwerken van het product / onderdeel tot en met het leveren van het eindproduct! Begin vandaag nog aan jouw productieontwikkeling en neem contact met ons op!