Jouw NumWorks en een tuinstoel, wat hebben die met elkaar te maken?

Wel eens afgevraagd hoe de elektronische apparaten om ons heen worden gemaakt? We hebben de hardware 3D-modellen en de software broncode van de NumWorks grafische rekenmachine al gepubliceerd. In deze reeks blogs delen we ook hoe ons hele productieproces eruit ziet.

De massaproductie van een rekenmachine vereist een groot aantal stappen. Laten we bij het begin beginnen!

Spuitgieten

De meeste plastic producten zijn spuitgegoten, van plastic keukengerei tot tuinstoelen. Deze veelgebruikte methode stelt producenten in staat om complexe onderdelen in grote aantallen voor een redelijke prijs per stuk te produceren. De NumWorks grafische rekenmachine is hier geen uitzondering op.

Spuitgieten is een eenvoudig proces: warm gesmolten kunststof wordt in een gietvorm gegoten. Zodra het plastic afkoelt en stolt, kunnen we het plastic onderdeel terughalen. Klinkt eenvoudig, nietwaar? In de praktijk is het iets ingewikkelder.

Een simpel voorbeeld
Laten we het onderstuk van onze rekenmachine als voorbeeld nemen, omdat dit het meest eenvoudige onderdeel van het apparaat is.

Stel dat de gietvorm bestaat uit één blok en door middel van een opening in dit blok gieten we de vloeibare kunststof in de juiste vorm. Wanneer dit eenmaal gestold is lopen we tegen een probleem aan. Hoe krijgen we het onderdeel van de rekenmachine namelijk uit het blok?

Als de gietvorm uit één blok bestaat dan zouden we de vorm kunnen breken om het gestolde onderdeel eruit te halen. Echter zouden we dan een nieuwe gietvorm moeten maken voor elk onderdeel. Dat is een ongelooflijk dure optie omdat deze gietvormen moeten worden vervaardigd uit een zeer sterke legering om bestand te zijn tegen gesmolten plastic. Daarnaast zou het te omslachtig zijn om de vormholte vanuit een kleine opening te bewerken.

De oplossing is eigenlijk heel eenvoudig: maak een gietvorm in twee delen. Een beetje zoals een tosti ijzer!

Uitwerpen van het onderdeel

Wanneer het plastic voldoende is afgekoeld openen we de mal om het plastic onderdeel eruit te halen. Plastic krimpt echter wanneer het afkoelt waardoor het onderdeel van de rekenmachine aan de binnenste helft van de gietvorm blijft plakken. Als oplossing hiervoor hebben we gaten in de mal geboord en vervolgens gevuld met metalen staven. Die staven noemen we uitwerppennen en duwen als het ware het onderdeel van de gietvorm af.

Om de productiesnelheid te optimaliseren drukken we het plastic onderdeel uit de gietvorm wanneer het nog niet volledig is afgekoeld. Het plastic is dan nog enigszins zacht waardoor de uitwerppennen een afdruk achterlaten.

Deze afdrukken van de uitwerppennen zijn zichtbaar op veel plastic producten zoals plastic keukengerei of tuinstoelen. Op producten die uit verschillende onderdelen bestaan, zoals de NumWorks grafische rekenmachine, zijn de afdrukken verborgen aan de binnenzijde van het product. Op deze manier zijn ze onzichtbaar op het eindproduct. (wellicht had je al een nieuwsgierige blik geworpen?)

Zodra het onderdeel uit de gietvorm is uitgeworpen, wordt het opgehaald en gecontroleerd op defecten. Het plastic onderdeel is dan klaar voor de rest van het assemblageproces!