De manier waarop twee kunststofdelen aan elkaar vastzitten wordt vaak laat in het ontwerp bepaald. De behuizing is dan al getekend, de wanddikte ligt vast en er moet nog iets bedacht worden om de twee helften bij elkaar te houden. Op dat moment zijn de goedkoopste opties meestal al onbereikbaar geworden. Bij assemblage kunststofproducten bepaalt de verbindingstechniek namelijk mede de vorm van het onderdeel en niet andersom.<\/p>\n\n\n\n
Er is geen techniek die altijd wint. Een klikverbinding kost per stuk niets en vraagt alles van het ontwerp. Ultrasoon lassen is snel en definitief. Lijmen is vormvrij en traag. Schroeven met inserts is duur per stuk en demontabel. De keuze hangt af van vier dingen. Het eerste is of de verbinding weer los moet kunnen. Het tweede is of hij dicht moet zijn. Daarnaast bepalen de materiaalcombinatie en het jaarvolume wat er aan realistische opties overblijft.<\/p>\n\n\n\n
Hieronder zetten wij de zes technieken naast elkaar die wij in de praktijk het meest tegenkomen bij het zusammenbauen<\/a> van kunststofdelen. Per techniek staat wanneer die past, wat hij van het ontwerp vraagt en wat hij betekent voor cyclustijd en hergebruik.<\/p>\n\n\n\n Een snapfit is de enige verbinding zonder toegevoegd materiaal. De haak en de tegenhaak worden meegespoten, dus de kostprijs zit in de matrijs en niet in het onderdeel. Voor grote series is dat een groot voordeel. De montagehandeling duurt een seconde en er is nauwelijks procesbewaking nodig.<\/p>\n\n\n\n Het ontwerp moet er wel op ingericht zijn. De haak heeft doorbuigruimte nodig, scherpe overgangen waar spanning zich opbouwt zijn uit den boze en de matrijs heeft vaak een schuif of een doorvoer nodig om de ondersnijding te vormen. Dat maakt het gereedschap iets ingewikkelder, wat een goed gesprek waard is met de mensen die de matrijs bouwen<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Een snapfit is meestal demontabel te maken, al gaat dat ten koste van de houdkracht. Een verbinding die honderd keer open moet, vraagt een ander haakprofiel dan een verbinding die eenmalig sluit. Dicht krijgt u een snapfit niet zonder aparte afdichting, dus reken op een O-ring wanneer er vocht of stof buiten moet blijven. Voor recycling is het de beste keuze, want de delen zijn zonder restmateriaal te scheiden.<\/p>\n\n\n\n Lijmen is de meest vormvrije techniek. U verbindt ongelijke materialen, u overbrugt maatverschillen en u kunt in \u00e9\u00e9n handeling verbinden en afdichten. Voor kunststof met metaal en voor onderdelen die geen lasgeometrie toelaten is lijm vaak de enige route.<\/p>\n\n\n\n De prijs betaalt u in tijd en in procesbeheersing. Oppervlakken moeten schoon en vaak voorbehandeld zijn, de uithardtijd bepaalt de cyclustijd en de sterkte van de verbinding is niet direct meetbaar aan het product. Bij kunststoffen met een lage oppervlakte-energie, zoals polypropeen en polyetheen, hecht lijm slecht zonder plasma of primer. Een gelijmde verbinding is niet demontabel en zij bemoeilijkt recycling, omdat er een derde materiaal in de samenstelling zit.<\/p>\n\n\n\n Ultrasoon lassen smelt twee thermoplastische delen plaatselijk aan elkaar met hoogfrequente trillingen. Een lascyclus duurt fracties van een seconde, er komt geen materiaal bij en de verbinding is bij goed ontwerp net zo sterk als het onderdeel zelf. Voor een dichte behuizing in serie is dit vaak de zuinigste oplossing.<\/p>\n\n\n\n Wat de techniek vraagt is een energierichter, een klein driehoekig profiel dat de energie concentreert. Zonder dat detail in de matrijs wordt de las onvoorspelbaar. Verder moeten beide delen van verwante thermoplasten zijn, want ongelijke materialen smelten niet aan elkaar. De verbinding is definitief. Demontage betekent breken.<\/p>\n\n\n\n Trillassen werkt met wrijving in plaats van met ultrageluid en is geschikt voor grotere delen en lange lasnaden waar een sonotrode niet bij komt. De cyclustijd ligt hoger en de machine is fors, maar u maakt er dichte samenstellingen mee van formaten waar ultrasoon lassen niet toe reikt. Beide technieken laten zich goed inpassen in effici\u00ebnt assembleren voor seriematige productie<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Een schroefverbinding is de keuze wanneer het product open moet kunnen. Service, reiniging of hergebruik van een dure module rechtvaardigen de hogere stuksprijs. Direct in kunststof schroeven kan, maar bij herhaald openen slijt het schroefdraad uit. Een messing insert die ultrasoon wordt ingebracht lost dat op en gaat tientallen keren mee.<\/p>\n\n\n\n Heat staking zit daartussenin. Een uitstekende kunststofpen wordt met warmte vervormd tot een kop die een tweede deel klemt. Het is snel, goedkoop en geschikt om een printplaat of een metalen plaatdeel op een kunststof drager vast te zetten. De verbinding is niet dicht en niet netjes demontabel, al is een gestuikte kop wel af te frezen.<\/p>\n\n\n\n Alle zes de technieken vragen iets van de geometrie dat er in de matrijs in moet zitten. Achteraf een energierichter toevoegen betekent een matrijswijziging. Achteraf een insertgat toevoegen betekent hetzelfde. Daarom leggen wij de verbindingstechniek vast tijdens Produktentwicklung<\/a>, samen met de assemblagevolgorde en de manier waarop de verbinding straks wordt gecontroleerd.<\/p>\n\n\n\n Voor producten met reinheidseisen speelt nog iets mee. Lijmdampen, laspluis en insertdeeltjes gedragen zich verschillend in een schone omgeving. Bij assemblage in de cleanroom<\/a> in de klassen ISO 7 en ISO 8 stuurt dat de keuze soms in een andere richting dan de kostprijs alleen zou doen.<\/p>\n\n\n\nKlikverbindingen en snapfits<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Lijmen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Ultrasoon lassen en trillassen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Schroeven met inserts en heat staking<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Bij assemblage kunststofproducten begint de keuze in het ontwerp<\/strong><\/h2>\n\n\n\n