Was ist das Spritzgießen von Kunststoffen?

Beim Spritzgießen von Kunststoffen werden Formen verwendet, um Teile durch Einspritzen von Material herzustellen. Die kunststoffverarbeitende Industrie nutzt dieses Verfahren für die Herstellung von Bauteilen, weil es präzise Ergebnisse und hohe Effizienz liefert und die Möglichkeit bietet, komplizierte Formen herzustellen. Hersteller in der Automobil-, Konsumgüter- und Medizintechnikbranche bevorzugen diese Methode, weil sie Kosteneffizienz mit Skalierbarkeit verbindet.

Schritte beim Spritzgießen von Kunststoffen

• Heizung Kunststoffpellets: Im ersten Schritt wird das Kunststoffgranulat in einem Trichter erhitzt, bis es in einen flüssigen Zustand übergeht.
• Einspritzen in die Form: Der geschmolzene Kunststoff wird unter hohem Druck in eine Form gespritzt, durch die der Hohlraum gefüllt wird.
• Kühlende Behandlung: Die Form wird nach der Verfestigung des Kunststoffs einer Kühlbehandlung unterzogen, um die gewünschte Form des Teils zu erhalten.
• Öffnung der Form: Das fertige Teil steht nach dem Öffnen der Form zur Verfügung, wenn es die Kühltemperatur erreicht.
• Veredelungsarbeiten: Weitere Nachbearbeitungsschritte, einschließlich Beschneiden und Lackieren, dienen dazu, das Teil nach der Produktion fertig zu stellen.

Das Spritzgießen ist heute eine der am weitesten verbreiteten Methoden zur Herstellung von Kunststoffprodukten. Es ermöglicht die vollständige Herstellung eines Kunststoffteils in einem einzigen Zyklus. Elastomere, duroplastund Elastomere können alle verwendet werden.

Ein Verfahren zum Spritzgiessen

Das Spritzgießverfahren beginnt mit kleinen, gleichmäßigen Rohplastikgranulaten, die durch Schwerkraft in einen Spritzgießzylinder eingeleitet werden. Hier schmelzen ein Wärmeband und die Reibung einer rotierenden Schnecke den Kunststoff. Dieser geschmolzene Kunststoff, der für einen Zyklus genau abgemessen wird, wird dann unter hohem Druck in eine Form gespritzt, die die Negativform des endgültigen Teils darstellt.

Der Prozesszyklus besteht aus mehreren Schlüsselphasen: Füllen, Einspritzen, Verpacken, Halten, Kühlen und Entformen. Während der Befüllung Stufe plastifiziert die Schnecke das Granulat und befördert es in eine Voreinspritzkammer. Zu den kritischen Parametern gehören die Zylindertemperatur (z. B. 270 °C für PMMA, 180 °C für PE), die Schneckendrehzahl und der Gegendruck, der für eine gleichmäßige Mischung sorgt.

Als nächstes wird die Einspritzung stage drives the screw forward, forcing the molten plastic into the mold cavity. Injection speed and pressure are vital, influencing the part's surface finish and structural integrity. After the mold is filled, Verpackungsdruck is applied to compensate for the material's shrinkage as it cools. This is typically 30-50% of the injection pressure. This is followed by NachdruckDadurch wird der Druck aufrechterhalten, bis der Anschnitt - der Eintrittspunkt in den Formhohlraum - gefriert und das Material nicht mehr zurückfließen kann.

Kühlung, which occurs concurrently with the packing and holding phases, solidifies the plastic part. Coolant circulates through channels in the mold to remove heat. The cooling time is primarily determined by the part's thickest wall section. Once the part is sufficiently rigid, the Auswurf Phase beginnt. Auswerferstifte, -hülsen oder -platten drücken das fertige Teil vorsichtig aus der Form, ohne es zu beschädigen. Die Formkonstruktion und die Teilegeometrie bestimmen die am besten geeignete Ausstoßmethode, um eine saubere Entformung zu gewährleisten.

Tipps zur Gestaltung von Spritzgussteilen

Dank der Skalierbarkeit und Einheitlichkeit des Verfahrens können einfache bis sehr komplizierte Kunststoffspritzgussteile sowie Millionen von identischen Teilen hergestellt werden. Werkzeugbau und Wartung sind teuer, und der Wechsel von Werkzeugen ist eine Herausforderung.

Spritzgegossene Teile: Maximieren Sie ihre Vorteile

•  Konsistenz ist der Schlüssel. Achten Sie darauf, dass Ihre Wände überall gleich dick sind. Die Wände sollten im Durchschnitt 2-3 mm dick sein. Standard-Spritzgussverfahren empfehlen eine Mindeststärke von 1 mm und eine Höchststärke von 4 mm.
• Glatt übertrumpft scharf. Glätten Sie Wandübergänge, wann immer möglich.
• Entwurf. A Entformungsschräge kann bei der Konstruktion Ihres Teils zu Problemen führen. Das Hinzufügen eines Entformungswinkels zu Ihren Flächen ist hilfreich, um das Teil aus dem Werkzeug zu lösen, kann aber auch Probleme verursachen, insbesondere bei Gegenstücken. Bei unstrukturierten Kernflächen und mindestens drei Grad bei strukturierten Hohlraumflächen wird ein Mindestentformungswinkel von einem Grad empfohlen.
• Wenn möglich, halten Sie sich von Oberflächen mit Nullzug fern. Im Falle einer zugfreien Zone sollten Sie versuchen, diese auf einen Teil der Fläche zu beschränken, nicht auf die gesamte Oberfläche.
• Halten Sie es einfach. Attempt to prevent undercutting (forming an area that cannot be shaped simply by opening and closing the tool). When simple won't work, lifter and slides allow features to be formed that are undercuts in the main pull direction. If so, leave at least 2 to 3 times the width of the feature to allow the lifter or slide to travel.
• Fluss von dick nach dünn. Kunststoff fließt besser durch Merkmale, wenn er von der dickeren zur dünneren Wand fließt, beginnend am Anschnitt (wo der Kunststoff in das Teil fließt, um es zu füllen).
• Es ist schlecht, Waschbecken zu haben (Verdichtungen auf Oberflächen, die dadurch entstehen, dass sich dickere Kunststoffteile beim Abkühlen abschwächen). Es ist wichtig, diese Richtlinien zu befolgen, um das Auftreten von Unreinheiten auf kosmetischen Oberflächen zu minimieren oder zu beseitigen:

1. Achten Sie darauf, dass wichtige kosmetische Oberflächen auf der Rückseite keine Anschnitte, Rippen, Schraubdome usw. aufweisen;
2. Die Rippenhöhe sollte dreimal geringer sein als die Wandstärke;
3. Für Rippenböden sollten 60% oder weniger der Wandstärke verwendet werden.

• Territorien werden durch Bezugspunkte definiert. Um die Schnittstelle und die Interaktion zwischen den Teilen festzulegen, verwenden Sie Bezugspunkte (Merkmale, die als Referenzpunkte für die Teile dienen). Wenn eine Konstruktionsabsicht auf eine Bezugsstruktur abgestimmt ist, kann ein Produkt ordnungsgemäß funktionieren.
• Gegen ein Verhör ist nichts einzuwenden. Unter DFM (Design for Manufacturing) teilt der Gießer sein Verständnis des Entwurfs mit, insbesondere in Bezug auf die Position von Stiften, Anschnitten und Trennlinien (die das Zusammenspiel der Teile beeinflussen können). Hinterfragen Sie das Design anhand von Prüfberichten.
• Erstellen Sie häufig und frühzeitig Prototypen. Heutige Prototyping-Techniken, einschließlich des 3D-Drucks, können die Materialkosten senken, indem sie es ermöglichen, Komponenten und/oder das gesamte Teil zu modellieren, bevor teure Werkzeuge gebaut werden müssen.

Fehlersuche beim Spritzgießen

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Pros and Cons of Plastic Injection Molding