Waarom materiaalkeuze al begint vóórdat de matrijs er is

Bij de ontwikkeling van een nieuw kunststofproduct wordt materiaalkeuze vaak gezien als een stap die pas later aan bod komt: eerst het ontwerp, dan de matrijs, en dan pas de vraag welk materiaal er precies gebruikt gaat worden. In de praktijk werkt dat andersom veel beter. Hoe eerder materiaal onderdeel wordt van het gesprek, hoe groter de kans op een geslaagd product en hoe kleiner de kans op dure verrassingen achteraf.

Eisen komen niet voort uit het ontwerp, maar uit de toepassing

Een groot deel van de materiaaleisen ligt namelijk helemaal niet vast in het ontwerp zelf, maar in het marktsegment en de toepassing waarin het product terechtkomt. Denk aan certificeringseisen zoals vlamdovendheid, of een voedsel- en watergoedkeuring wanneer een product met voeding of drinkwater in aanraking komt. Dit zijn eisen die vanuit wet- en regelgeving of vanuit de sector worden opgelegd, niet iets wat je als ontwerper zelf kunt bepalen.

Als die eisen vroeg in beeld zijn, valt er meteen een groot deel van de mogelijke materialen af. Dat scheelt niet alleen tijd, maar voorkomt ook dat er verderop in het traject alsnog geschakeld moet worden naar een ander materiaal, met alle gevolgen van dien.

De driehoek die het verschil maakt

Een aanpak die in de praktijk goed werkt, is een vroeg overleg tussen drie partijen: de eindklant, de spuitgieter en de materiaalleverancier.

• De eindklant heeft het beste overzicht van de eigen doelstellingen en de eisen die aan het product gesteld worden.
• De spuitgieter heeft de kennis van het verwerkingsproces, matrijzen en een goede basiskennis van wat wel en niet mogelijk is met materialen.
• De materiaalleverancier of -expert brengt de materiaalkennis in en helpt de haalbaarheid van eisen in kaart te brengen.

Door deze drie partijen vroeg samen te laten praten, worden uitdagingen al in een vroeg stadium benoemd in plaats van pas wanneer de matrijs er al ligt. En dat scheelt aanzienlijk, want zodra een matrijs eenmaal gemaakt is, liggen er al heel veel keuzes vast.

Waarom te laat schakelen kostbaar is

Elke aanpassing die later in het traject nodig is, kost geld. Een matrijs aanpassen, een product opnieuw testen of alsnog overstappen naar een ander materiaal: het zijn stuk voor stuk stappen die veel duurder uitpakken dan wanneer diezelfde keuzes vroeg in het traject al gemaakt waren.

Dat betekent niet dat een zorgvuldig voortraject geen tijd kost. Het inplannen van een simulatie of een extra overleg kan al snel een paar weken langer duren. Maar die investering aan het begin weegt in vrijwel alle gevallen niet op tegen de herstelkosten die ontstaan wanneer een probleem pas laat aan het licht komt. Kortom: tijd en energie die je vooraf investeert, verdien je later dubbel en dwars terug.

Simulatie als hulpmiddel om vroeg te toetsen

Een handig hulpmiddel om al in een vroeg stadium te toetsen of een materiaal en ontwerp goed samengaan, is simulatiesoftware. Op basis van een 3D ontwerp en de materialen uit een shortlist kunnen vloeisimulaties en mechanische simulaties inzicht geven in hoe een onderdeel zich in de praktijk laat verwerken.

Zo wordt vooraf al zichtbaar:

• Of het product goed te vullen is tijdens het spuitgieten.
• Of er kans is op kromtrekken, en of een ander materiaal dat risico kan verkleinen.
• Waar vloeilijnen of vloeinaden ontstaan, plekken die niet alleen visueel opvallen maar ook mechanisch iets minder sterk zijn.

Deze inzichten maken het mogelijk om problemen op te lossen voordat er een matrijs gemaakt wordt, in plaats van pas nadat het probleem zich in de praktijk voordoet.

Vroeg beginnen loont

Materiaalkeuze is dus geen sluitstuk van het ontwikkeltraject, maar juist een van de eerste stappen die serieuze aandacht verdient. Door vanaf het begin met de juiste partijen om tafel te zitten en gebruik te maken van kennis en simulatiemogelijkheden, worden problemen voorkomen in plaats van later opgelost. En dat is precies waar een ervaren spuitgietpartner het verschil kan maken: niet pas meedenken zodra de matrijs er al ligt, maar al vanaf het begin van het traject. Neem contact op voor meer informatie hierover.