ruiskuvalumenetelmillä

Ruiskuvalumenetelmillä tarkoitetaan muovisten tai elastomeristen kappaleiden valmistusta käyttämällä sulanutta polymeeriä, joka ruiskutetaan jäykän muotin sisälle muodostaen halutun geometrian. Kappale jähmettyy muotissa ja irrotetaan myöhemmin. Prosessi soveltuu sekä sekä massatuotantoon että pienempiin tilauksiin, ja sitä voidaan soveltaa monenlaisiin muotoihin ja toleransseihin.

Perusprosessi koostuu materiaalin sulatuksesta ruiskuvalukoneessa, ruiskuttamisesta muotin onteloon, paineen ylläpitämisestä ja kappaleen jäähdyttämisestä sekä lopulta kappaleen poistosta muotista. Jäähdytys- ja kiinnitysvaiheet sekä muotin suunnittelu vaikuttavat suuresti kappaleen tarkkuuteen, pintakontaktiin ja sisäisiin jännityksiin.

Sovelluksessa käytetään erilaisia tekniikoita. Standardi ruiskuvalu (cold runner) ruiskuttaa muoviin jäähdytyskanavat, kun taas hot runner -järjestelmät pitävät muotin jatkuvasti sulatettuna, mikä vähentää muotostuotteiden jätettä. Kaksivaiheinen/two-shot-ruiskuvalu ja insert- tai overmolding mahdollistavat useamman materiaalin tai osan yhdistämisen yhdessä prosessissa. Gas-assisted injection molding käyttää kaasua kappaleen sisäisen tilan hallintaan, vähentäen painaumia ja parantaen rakennetta. Muut erikoismuodot ovat rakennevaahto (structural foam), mikrosolumuovi-vaahto sekä co-injection. Reaction injection molding (RIM) kattaa thermosettiset muovit, usein uretaanipohjaiset järjestelmät.

Materiaalit vaihtelevat thermoplastisista polymeereista kuten PP, PE, ABS, PC ja POM sekä elastomeereistä; joissain tapauksissa käytetään thermosetteja RIM-tekniikalla. Ruiskuvalussa korostuvat suunnittelutavat, kuten saumojen minimoiminen, otepaksuudet, muotolovi- ja ohituskanavat sekä vapaa tilavuus, jotka vaikuttavat kestävyyteen ja jäähdytykseen.

Käyttökohteita ovat auto­motiivin sisä- ja ulkopinnat, elektroniikan kotelot, pakkausvalmisteet, lääketieteelliset laitteet ja kuluttajatuotteet. Edut ovat korkea tuotantonopeus, tarkat toleranssit ja monimutkaiset geometrioiden mahdollistaminen, kun taas rajoitteisiin kuuluvat korkeat muotointi- ja konfigurointikustannukset sekä materiaalivalintojen rajoitteet ja kierrätettävyys.