Het vormgeven van een beter product, alles over matrijsontwerp
Als je je ooit hebt afgevraagd hoe de meeste producten worden vervaardigd, dan is het antwoord mallen. Mallen zijn een soort gereedschap dat in productontwerp wordt gebruikt om componenten in verschillende vormen en maten te vormen. Van de eenvoudigste producten, zoals een telefoonhoesje, tot de meest complexe zaken zoals een auto-motor, worden mallen gebruikt om het gewenste ontwerp tot leven te brengen. Laten we eens kijken wat er komt kijken bij het maken van een mal, wat ze kosten en waarom ze zo belangrijk zijn voor productontwerp.
Er zijn veel verschillende soorten mallen die worden gebruikt in de productproductie. Afhankelijk van de complexiteit en de vorm van de benodigde onderdelen, kunnen onze ontwerpingenieurs ervoor kiezen om spuitgieten, drukkast, blaasgieten of een andere van de tientallen verschillende fabricagetechnieken te gebruiken. Spuitgieten wordt gebruikt om zeer gedetailleerde onderdelen met complexe vormen te creëren, terwijl blaasgieten kan worden gebruikt om holle objecten zoals flessen of containers te maken. Drukkast is het meest geschikt voor het produceren van grote hoeveelheden kleine onderdelen, zoals schroeven of spijkers. Een goed gemaakte mal zorgt ervoor dat componenten consistente afmetingen hebben en minimale nabewerking vereisen na de productie. Zonder een goede mal zou het onmogelijk zijn om componenten in massa te produceren. De belangrijkste soorten fabricagetechnieken en hun malontwerp en -productie worden hieronder uitgelegd.
Een van de meest voorkomende fabricageprocessen voor kunststofmalontwerp is spuitgieten. Dit geautomatiseerde proces omvat het injecteren van gesmolten plastic in een malholte. De mal wordt vervolgens gekoeld totdat het materiaal stolt, resulterend in een eindproduct met een consistente vorm en grootte. Deze methode wordt vaak gebruikt voor het maken van veel goedkope plastic componenten van hoge oplage, van tandenborstels tot tv-behuizingen. Het is erg snel en kosteneffectief vergeleken met andere productiemethoden. En om het productieproces van items met een hoge oplage nog kosteneffectiever te maken, kan gebruik worden gemaakt van multi-cavity malontwerp om veel van dezelfde componenten in één keer tegelijkertijd te maken. Dergelijke multi-cavity mallen zijn natuurlijk een stuk duurder dan single-cavity mallen en alleen interessant als de jaarlijkse productievolumes boven de miljoen liggen.
Extrusie is een andere veelvoorkomende methode die wordt gebruikt in productontwerp en productie. Bij extrusie wordt gesmolten kunststof of aluminium door een matrijs met een specifieke vorm geperst om stevige onderdelen zoals staven, buizen en platen te maken. In tegenstelling tot spuitgieten, dat ingewikkelde onderdelen produceert, produceert extrusie continue lengtes van profielen die op maat kunnen worden gesneden. Zie het als grote kleispeelgoed om klei door een bepaalde vorm te duwen. Extrusie is ideaal voor het creëren van lange onderdelen met consistente wanddiktes en complexe dwarsdoorsneden. Het wordt vaak gebruikt voor het maken van artikelen zoals raamkozijnen, pijpen, slangen, buizen, staven, draden, kabels, enzovoort. De matrijzen (vormen) kosten slechts een fractie van het ontwerp van spuitgietgereedschappen.
Rotatiegegoten onderdelen worden gemaakt door matrijzen die zijn gevuld met kunststofkorrels, die rond twee assen bewegen terwijl ze van alle kanten worden verwarmd. Deze methode resulteert in grote holle onderdelen die extreem duurzaam zijn, in een proces dat een minimale hoeveelheid afval creëert. Rotatiegegoten onderdelen worden vaak gevonden in buitentoepassingen zoals kajaks, watertanks of tuinmeubilair vanwege hun hoge weerstand tegen extreme temperaturen en omgevingscondities zoals UV-straling of zoutwatercorrosie. Rotatiegieten is het meest geschikt voor het maken van grote holle objecten in series van honderden tot enkele duizenden eenheden. Matrijzen zijn veel minder duur dan ontwerpen voor spuitgieten, maar het productieproces is veel langzamer, waardoor de componenten veel duurder zijn om te vervaardigen.
Dit is een andere veelgebruikte productiemethode waarbij gesmolten plastic in een mal wordt opgeblazen om holle objecten zoals flessen of jerrycans te creëren. Het blaasvormproces is in feite een meer geautomatiseerd proces van rotatiegieten, dat geschikter is voor grotere volumes van kleinere holle objecten om snel te maken. Houd er rekening mee dat voor blaasvormen het soms nodig kan zijn om een kunststof onderdeelontwerp voor spuitgieten te hebben. Bijvoorbeeld, de meeste flessen beginnen als een spuitgegoten onderdeel en worden vervolgens verhit en opgeblazen door de geautomatiseerde blaasvormmachine tot de uiteindelijke flesvorm.
Dit houdt in dat gesmolten metaal wordt gegoten in een gietmalontwerp van zand, keramiek of gips om onderdelen te maken die variëren van kleine sieraden tot grote motorblokken. Dit proces bestaat al sinds de oudheid, maar blijft een belangrijk onderdeel van de moderne productie vanwege zijn veelzijdigheid — bijna elk denkbaar object kan met deze methode worden gegoten!
Binnen het gieten van metaal bestaan er veel variaties, als uw product ingewikkelde metalen onderdelen vereist, kunnen de ontwerpingenieurs van ManGo het meest geschikte gietmalontwerp adviseren en uw componenten maken dienovereenkomstig.
De kosten van een mal hangen voornamelijk af van de grootte en complexiteit, evenals het type materiaal dat wordt gebruikt voor de constructie. Mallen gemaakt van harde metalen zoals roestvrij staal zijn duurder dan die van zachte materialen zoals aluminium. Harde mallen gaan langer mee, waardoor je meer componenten kunt maken voordat ze verslijten. De kosten (of investering, als je wilt) hangen ook sterk af van waar de mallen worden gemaakt. Prijzen variëren van € 500,- tot ruim boven de € 1.000.000,-. In het ontwerp van plastic mallen is het spuitgieten waarvan de gereedschappen het duurst zijn vanwege de hoge druk die ze tijdens de productie moeten weerstaan. ManGo heeft een groot netwerk van fabrikanten over de hele wereld dat kan worden gebruikt om prijzen voor ontwerp en fabricage van mallen aan te vragen. Aan het begin van elk project bespreken we met u het maximale mold budget om de meest geschikte productiemethode te selecteren en alle onderdelen dienovereenkomstig te ontwerpen.
Wie bezit de mallen?
Over het algemeen is het zo dat het bedrijf of de persoon die de mal of mallen heeft laten maken, de eigenaar is, tenzij anders is bepaald in een contract tussen de betrokken partijen. Het is belangrijk dit te overwegen voordat de mallen worden geopend om discussies later te voorkomen. Mallen blijven op de fabriek waar ze worden opgeslagen tot er een nieuwe bestelling wordt geplaatst. Dit is meestal om praktische redenen, omdat mallen zwaar en kwetsbaar zijn om te verplaatsen, en buiten de fabriek hebben ze geen praktisch nut. De op maat gemaakte mal wordt keer op keer gebruikt voor toekomstige productieopdrachten – tot hij versleten is. Slijtage van mallen is een normaal proces en een korte garantie op mallen moet worden gegeven door de mallenmaker. Deze kan variëren van enkele duizenden eenheden met zachte gereedschappen gemaakt van aluminium tot meer dan een miljoen met duurdere geharde stalen mallen. In ieder geval werken we bij ManGo alleen met fabrikanten met duidelijke voorwaarden en adviseren we onze klanten tijdens het proces van de industrialisatie van hun productontwerp.
Hoe lang duurt het om mallen te maken? (Spoiler: het hangt ervan af hoe vaak de koffiezetapparaat wordt bezocht!)
De tijd die nodig is om een mal te maken, varieert sterk afhankelijk van de complexiteit en grootte; meestal duurt het echter tussen de drie weken en drie maanden voordat een mal wordt voltooid door een ervaren vakman of een mallenfabriek. Daarnaast kunnen sommige mallen extra stappen vereisen, zoals polijsten of plaatwerk, voordat ze klaar zijn voor gebruik in het productieproces.
Stappen in het mal maken proces
Een mal maken vereist verschillende stappen: het ontwerpen van de mal op basis van het geleverde 3D CAD productontwerp, het bewerken van de productiehulpmiddelen uit stalen blokken (of andere materialen zoals aluminium) en vervolgens het testen/inspecteren van de mallen voordat ze worden goedgekeurd voor gebruik in het productieproces.
Eerste Uit Het Gereedschap (EOT)
Zodra uw plastic injectievorm ontwerp is vervaardigd, ontvangt u doorgaans de eerste uit het gereedschap—dat wil zeggen, het eerste item dat eruit komt wanneer uw mal in gebruik wordt genomen. Wij bij ManGo, de fabrikant en onze klanten beoordelen deze EOT-componenten en meestal moeten er verbeteringen worden aangebracht om kleine onvolkomenheden te verwijderen. Dit kan betekenen dat het plastic vorm ontwerp enige aanpassingen nodig heeft of dat de machine-instellingen moeten worden geoptimaliseerd. Vervolgens wordt de Tweede Uit Het Gereedschap (TOT)-component gemaakt en opnieuw geïnspecteerd, dit proces wordt herhaald totdat alle partijen tevreden zijn met de resultaten.
Oppervlakteafwerking: perfectie vanuit elke hoek, zelfs als je niet weet wat oppervlakteafwerking betekent!
Zodra het ontwerp van de spuitgietmal het proces van FOT, SOT heeft doorlopen en de onderdelen zijn goedgekeurd, wordt de mal als laatste stap verwerkt om de oppervlakteafwerking te ontvangen. Deze oppervlakteafwerking is nodig om de vervaardigde onderdelen hun gewenste uiterlijk en gevoel te geven. Dit kan bijvoorbeeld een matte of glanzende oppervlakte zijn, maar ook een leer- of geribbeld patroon kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd. Bepaalde complexe oppervlakteafwerkingen kunnen alleen door gespecialiseerde bedrijven met lasertechnologie worden aangebracht en kunnen net zo veel kosten als de mal zelf.
Conclusie: Het einde van een verhaal, op zo'n manier verteld dat zelfs de experts zich afvragen of er nog meer komt. Maar vrees niet, want net zoals een cliffhanger bieden wij een verrassende afsluiting!
Het ontwerp en de productie van mallen zijn een integraal onderdeel van productontwerp omdat mallen een efficiënte manier bieden om onderdelen in grote hoeveelheden te produceren met precisie en nauwkeurigheid, terwijl de kosten laag blijven. Het maakt niet uit welk type product je wilt produceren, de kans is groot dat er een bestaande productiemethode is die perfect bij je behoeften past. Van het ontwerp van plastic spuitgietmallen tot het ontwerp van gietvormen voor metaal, elke techniek heeft zijn eigen sterke punten en nadelen. Met goed onderzoek naar de behoeften van je project en rekening houdend met budgetoverwegingen, adviseert ManGo altijd de meest geschikte productiemethoden voor je productontwerp.
©2026 ManGo Product Design | Privacybeleid | Algemene voorwaarden