Anguss, Angusskanal und Anschnitt: Das Spritzgießsystem wird erklärt

Die Anguss, Angusskanal und Anschnitt sind die drei Abschnitte einer Spritzgussform Fütterungssystem - die Kanäle, die geschmolzenen Kunststoff von der Maschinendüse zur Kavität des Teils befördern. Der Anguss ist der vertikale Eingangskanal, der Angusskanal verteilt die Schmelze über die Formplatte zu jeder Kavität, und der Anguss ist die schmale, kontrollierte Öffnung, durch die die Schmelze in die Kavität eintritt. Die Gestaltung dieser drei Merkmale wirkt sich direkt auf den Fülldruck, die Zykluszeit, das Aussehen des Teils, die Ausschussrate und die Stückkosten aus - deshalb werden sie bereits während der Konstruktion des Werkzeugs festgelegt und nicht erst danach.

Warum das Zuführsystem für Ihre Teilekosten wichtig ist

Das Einzugssystem ist bei jedem Kaltkanalschuss “verlorenes” Material. Es muss im Zylinder plastifiziert und dann entweder nachgeschliffen oder verschrottet werden, so dass es Maschinenkapazität verbraucht, ohne zu einem verkaufsfähigen Teil zu werden. Bei kleinen Bauteilen können der Anguss und die Angusskanäle 50% oder mehr des gesamten Schussgewichts, und das Läufersystem allein kann verantwortlich sein für mehr als ein Drittel des Drucks zum Füllen der Form benötigt.

Dies führt zu einem ständigen technischen Kompromiss. Zu kleine Kanäle treiben den Fülldruck in die Höhe und können das Teil kurzschließen; zu große Kanäle verschwenden Material, verlängern die Kühlzeit und verursachen zusätzliche Mahlgut- und Energiekosten. Ein gutes Design des Zuführsystems findet den kleinsten Querschnitt, der die Kavität noch zuverlässig füllt und verdichtet. Bei Programmen mit hohen Stückzahlen ist dies auch der Punkt, an dem ein Heißkanalsystem wird ausgewertet, um den Läuferausschuss vollständig zu eliminieren.

Anguss

Der Anguss ist die Fortsetzung der Maschinendüse in die Form. Bei einem Einzelkavitätenwerkzeug, bei dem der Anguss das Teil direkt speist, wird dies als direkte Angussanbindung, und die Abkühlzeit des Angusses selbst wird oft zum zyklusbegrenzenden Faktor - das Teil kann fest sein, während der dicke Anguss noch abkühlt.

Bei der Gestaltung von Angüssen sind vor allem zwei Regeln von Bedeutung. Erstens sollte die kleinste Öffnung des Angusses so klein gehalten werden, wie es die Füllung des Hohlraums zulässt, da alle nachgeschalteten Teile von dieser Öffnung abhängen und das gesamte Volumen gekühlt werden muss. Zweitens sollte der Anguss einen Tiefgang von etwa 1,5° pro Seite damit er sauber aus der Buchse gezogen werden kann. Mehr Zugluft erleichtert das Herausziehen, vergrößert aber die kalte Masse; bei weniger Zugluft besteht die Gefahr, dass der Anguss kleben bleibt. Eine angemessene Kühlung um die Angussbuchse herum und ein Kaltkanal an der Angussbasis runden eine zuverlässige Konstruktion ab.

Läufer

Angusskanäle sind die entlang der Trennebene gefertigten Kanäle, die die Schmelze vom Anguss zu den einzelnen Anschnitten leiten. Beim Fließen der Schmelze bildet sich eine gefrorene Haut gegen den kühleren Stahl und schrumpft den effektiven Kanal, so dass der Druckverlust mindestens proportional mit der Länge des Angusskanals wächst - in der Regel sogar schneller. Je kürzer und direkter der Angusskanal ist, desto geringer ist der Druckverlust.

Kufenquerschnitte: rund vs. trapezförmig

A Rundumläuferin bietet das beste Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, hat also den kleinsten Anteil an gefrorener Haut und den geringsten Strömungswiderstand - muss aber zu beide Formhälften und die beiden Hälften müssen genau übereinander liegen. A trapezförmiger (oder modifiziert-trapezförmiger) Läufer wird nur in eine Hälfte gefräst, was die Werkzeugherstellung vereinfacht und oft die praktische Wahl ist, bei geringen Effizienzkosten. Richtlinien für die Größenbestimmung, die für die meisten Kaltkanäle gelten:

• Den Läufer herstellen mindestens so dick wie die Nennwand des Teils damit es den Hohlraum ausfüllen kann, bevor es gefriert.
• Erhöhen Sie den Laufraddurchmesser bei langen Strecken oder bei hohem Volumenstrom.
• ausführen. kleinere Querschnitte für teilkristalline Harze (z. B. PP, POM, PA) als für amorphe Harze, die größere Kanäle zulassen.

Balancierkanäle in Mehrkavitätenwerkzeugen

Bei einem Werkzeug mit mehreren Kavitäten sollte sich jede Kavität zum gleichen Zeitpunkt füllen. Wenn sich eine Kavität zuerst füllt, überfüllt sie sich und blitzt, während die letzte Kavität noch kurz ist. Das Ziel ist ausgeglichene Strömung - und es gibt zwei Möglichkeiten, dorthin zu gelangen.

A natürlich (geometrisch) ausgeglichen Bei dieser Anordnung hat jede Kavität einen identischen Fließweg und die gleiche Anzahl von Verzweigungen - in der Regel ein Speichen- oder H-/Sternmuster, bei dem der Abstand von der Düse zu jedem Anschnitt gleich ist. Diese Anordnung ist am robustesten, da das Gleichgewicht nicht von den Abmessungen abhängt, aber sie wird ineffizient, wenn die Anzahl der Kavitäten oder die Kavitätengröße zunimmt.

Eine künstlich ausgeglichen Bei der Anordnung werden Hohlräume in Reihen verwendet, die von einem Hauptkanal gespeist werden, wobei die Durchmesser der Nebenkanäle so abgestimmt sind, dass die kürzeren Wege auf die längeren beschränkt sind. Eine gängige Form ist die LeiterwagenZwei Reihen von Kavitäten auf einem Hauptkanal mit progressiv dimensionierten Unterkanälen. Dies reduziert das Volumen des Kanals, reagiert aber empfindlicher auf Prozess- und Harzveränderungen und hat daher folgende Vorteile Moldflow-Analyse bevor der Stahl geschnitten wird.

Wo es die Anordnung zulässt, sollten Sie die Kavitäten in Reihen und nicht in Kreisen anordnen, und bedenken Sie, dass der Läuferdurchmesser im Allgemeinen mit jeder zusätzlichen Kavität, die er auf einem bestimmten Segment versorgt, zunimmt.

Drei-Platten-Formenkanäle

A Dreiplattenform führt den Anguss entlang einer sekundären Trennebene und fällt dann vertikal durch die Mittelplatte, um das Teil zuzuführen - in der Regel durch punktförmige Anschnitte -, was einen Anschnitt weg von der Trennebene und eine automatische Angusstrennung ermöglicht. Konische Tropfen sollten sich zum Anschnitt hin verjüngen (etwa 0,5 Zoll pro Fuß ist eine übliche Verjüngung) und nicht unnötig lang sein, da eine starke Verjüngung eine dicke Verbindung erzeugt. Achten Sie darauf, dass Abstreifplatten, Saugnäpfe oder Abzugsvorrichtungen den Durchfluss nicht behindern.

Tor

Der Anschnitt ist die schmale Begrenzung zwischen Anguss und Kavität - und das kürzeste, am besten kontrollierte Element des gesamten Speisungssystems. Er erfüllt zwei Aufgaben: Er lässt die Schmelze in die Kavität eintreten und füllt sie schnell, und nach dem Füllen friert zuerst ab um den Hohlraum abzudichten, damit der Nachdruck das Teil verpacken kann. Wenn der Anschnitt zu früh einfriert oder unterdimensioniert ist, kommt es zu Senkungen, Hohlräumen und kurzen Schüssen; wenn er zu lange offen bleibt oder überdimensioniert ist, kommt es zu einem Rückfluss und einem schwer zu entfernenden Anschnittzeugen.

Gängige Gattertypen und deren Einsatzmöglichkeiten

Dimensionierung und Lage der Tore: die technischen Grundlagen

Anstatt Dutzende von Regeln auswendig zu lernen, lassen sich die meisten Gate-Entscheidungen auf eine Handvoll Grundsätze reduzieren. Wo Bereiche angegeben sind, sind sie typische Ansatzpunkte - Die endgültigen Werte stammen aus Formversuchen und Harzdaten.

• Fangen Sie klein an. Öffnen Sie ein Tor später bei Bedarf; Sie können es nicht einfach kleiner machen. Ein typischer Torquerschnitt ist 3-9% des Unterkufenquerschnitts, mit einer Landlänge von etwa 0,5-2,0 mm.
• Bindungsstärke zur Wand. Die Gate-Dicke ist in der Regel 50-80% der Bauteilwand; Automatische Trimmgatter bleiben unter ~80%, damit sie brechen, ohne das Teil zu verformen.
• Tor in den dicksten Abschnitt. Durch die Zuführung von dick nach dünn kann der Anschnitt das Teil packen und zuletzt einfrieren, wodurch Einfallstellen und Hohlräume vermieden werden. Bei der Zuführung von dünn nach dick fallen Druck und Temperatur abrupt ab.
• Länge des Kontrollflusses. Größe und Anzahl der Anschnitte, so dass jeder ein Verhältnis von Schmelzfluss zu Wand von etwa L/T = 50-80, und nie über ~100. Bei großen oder flachen Teilen sind möglicherweise mehrere Anschnitte erforderlich, um Verzug und kurze Schüsse zu vermeiden.
• Verwalten Sie Schweißleitungen und Entlüftungen. Jeder Anschnitt fügt eine Schweißnaht hinzu. Verwenden Sie also so wenig Anschnitte wie möglich, um das Teil noch auszufüllen, platzieren Sie die Schweißnähte auf unkritischen Flächen und achten Sie darauf, dass die Position des Anschnitts niemals die Entlüftungsöffnungen der Trennebene blockiert.
• Schützen Sie die Kerne und vermeiden Sie Strahlenbildung. Halten Sie Anschnitte von langen, dünnen Kernen fern, die durch einen direkten Aufprall verbogen werden könnten, und richten Sie den Anschnitt so aus, dass die Schmelze auf eine Wand trifft, anstatt frei in den Hohlraum zu spritzen.
• Konto für gefüllte Harze. Fasergefüllte Materialien benötigen größere Anschnitte, um den Faserbruch zu begrenzen; sehr kleine punktuelle Anschnitte oder Teilanschnitte können die Verstärkung beeinträchtigen.
• Planen Sie den Zeugen. Jedes Tor hinterlässt eine Spur. Entscheiden Sie frühzeitig, ob das Tor auf einer verdeckten Fläche sitzt, und klären Sie die kosmetischen Erwartungen mit dem Kunden, bevor Sie Stahl schneiden.

Probleme im Zuführsystem, die sich als Teilefehler zeigen

Viele Formteildefekte lassen sich auf eine Anschnitt- oder Angussentscheidung und nicht auf den Prozess zurückführen. Unterdimensionierte Anschnitte und Angüsse führen zu kurzen Schüssen, Spritzern und trübem Anguss, überdimensionierte Anschnitte zu Rückfluss und Sinken, schlechte Balance zu Graten in den ersten gefüllten Kavitäten und Anschnitte in einem dünnen Verschlussbereich zu plötzlichem Druck- und Temperaturverlust. Wenn Sie einem wiederkehrenden Defekt auf der Spur sind, ist das Zufuhrsystem eine der ersten Anlaufstellen - siehe unsere Leitfaden für Spritzgießfehler für eine symptombezogene Diagnose.

Wann Sie dies Ihrem Spritzgießer mitteilen sollten

Die Konstruktion des Zuführungssystems ist eine DFM-Entscheidung, und der günstigste Zeitpunkt, sie richtig zu treffen, ist vor dem Bau der Werkzeuge. Wenn Sie das Volumen skalieren, gegen Einfall oder Verzug ankämpfen, zwischen Kalt- und Heißkanälen entscheiden oder unsicher sind, wo ein Anschnitt auf einem kosmetischen Teil landen soll, macht sich eine kurze Designüberprüfung in der Regel in Form von Ausschuss und Zykluszeit bezahlt. Unser Entwicklungsteam prüft die Art des Anschnitts, die Position und das Gleichgewicht der Angusskanäle als Teil jedes Angebots für die Werkzeugherstellung.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einem Anguss, einem Angusskanal und einem Anschnitt?

Der Anguss ist der vertikale Kanal, der die Maschinendüse mit der Form verbindet. Der Angusskanal führt die Schmelze horizontal entlang der Trennlinie zu den einzelnen Kavitäten. Der Anschnitt ist die kleine Verengung, durch die die Schmelze schließlich in die Kavität eintritt und die zum Verpacken des Teils abfriert. Zusammen bilden sie das Speisungssystem (Fördereinrichtung).

Wie groß sollte ein Tor sein?

Als Ausgangspunkt beträgt der Anschnittquerschnitt in der Regel 3-9% des Unterkanalquerschnitts, die Anschnittlänge etwa 0,5-2,0 mm und die Anschnittdicke etwa 50-80% der Teilewand. Beginnen Sie immer klein - ein Anschnitt lässt sich während der Versuche leicht vergrößern, aber nur sehr schwer verkleinern.

Welcher Anschnitt ist am besten für ein flaches oder kosmetisches Teil geeignet?

Bei flachen oder großen dekorativen Teilen werden häufig Fächer- und Laschenanschnitte verwendet, da sie die Schmelze gleichmäßig verteilen, das Spritzen reduzieren und den Verzug begrenzen. Bei vollständig verdeckten Anschnittmarkierungen ermöglicht ein Tunnel- (U-Boot-) oder Pinpoint-Anschnitt die automatische Entgießung, obwohl beide einen kleinen Zeugen hinterlassen und sich mit der Zeit abnutzen.

Warum ist das Kufensystem so wichtig für die Kosten?

Bei kleinen Teilen können Anguss und Angusskanäle die Hälfte oder mehr des Schussgewichts ausmachen, und das Kanalsystem kann mehr als ein Drittel des Fülldrucks aufnehmen. Überdimensionierte Angusskanäle verschwenden Material und verlängern die Zykluszeit; unterdimensionierte Angusskanäle führen zu kurzen Schüssen. Bei hohen Stückzahlen beseitigt ein Heißkanalsystem den Angussausschuss vollständig.

Was ist ein ausgeglichener Läufer und warum brauche ich einen?

Ein ausbalancierter Anguss sorgt dafür, dass sich alle Kavitäten eines Mehrkavitätenwerkzeugs zum gleichen Zeitpunkt füllen. Ohne Gleichgewicht werden die ersten Kavitäten überfüllt und überlaufen, während die letzten Kavitäten kurzgeschlossen werden. Das Gleichgewicht wird geometrisch (gleiche Fließwege) oder künstlich (abgestimmte Angusskanaldurchmesser) erreicht, was häufig durch eine Fließanalyse überprüft wird.

Wie viele Gates sollte ein Teil haben?

Verwenden Sie so wenig Anschnitte wie möglich, die das Teil noch ausfüllen, da jeder Anschnitt eine Schweißnaht hinzufügt. Dimensionieren und platzieren Sie die Anschnitte so, dass jeder Anschnitt ein Verhältnis von Fließlänge zu Wanddicke von etwa L/T = 50-80 und nicht mehr als ~100 abdeckt. Bei großen oder flachen Teilen sind oft mehrere Anschnitte erforderlich, um Verzug und kurze Schüsse zu vermeiden.

Soll ich einen Kalt- oder einen Heißkanal verwenden?

Kaltkanäle haben geringere Werkzeugkosten und eignen sich gut für geringere Stückzahlen und häufige Materialwechsel. Heißkanäle eliminieren Ausschuss, verkürzen die Zykluszeit und verbessern die Füllkontrolle bei Programmen mit hohen Stückzahlen, verursachen aber höhere Werkzeugkosten und sind komplexer. Die richtige Wahl hängt vom Jahresvolumen, dem Kunststoff und dem Wert des Teils ab.

Sie sind sich nicht sicher, wie Ihr Teil mit einem Anschnitt versehen werden soll? Schicken Sie uns Ihr 3D-Modell oder Ihre Zeichnung, und unsere Ingenieure werden im Rahmen einer kostenlosen DFM-Prüfung und eines Werkzeugangebots Empfehlungen zu Anschnittart, -position und -anordnung abgeben. Holen Sie sich eine DFM-Bewertung und ein Angebot →