Die Einführung des Spritzgießens von Auswerferstiften in Herstellungsprozessen hat zu automatisierten Abläufen, einer verbesserten Produktionsgeschwindigkeit und der Gewährleistung effizienterer Produkte geführt. Es hat auch zu einer einheitlicheren Produktgestaltung geführt.
Trotz der Verbesserung der Herstellungsprozesse durch Spritzgießen gibt es jedoch viele Konstruktionsfehler, die optimiert werden müssen. Dadurch sollen bessere und wirksamere Produkte gewährleistet werden.
Daher befasst sich dieser Artikel mit dem Spritzgießen von Auswerferstiften und der Optimierung des Designs, um effektivere Produkte zu erhalten.
Was sind Auswerferstifte für den Spritzguss?
Auswerferstifte sind bei der Herstellung von Teilen von entscheidender Bedeutung. Sie sind ein integraler Bestandteil des Auswurfsystems im Werkzeug, das das Ergebnis der Produkte im Spritzgussprozess bestimmt.
Spritzgießen ist ein Herstellungsverfahren, bei dem geschmolzener Kunststoff in eine Metallform eingespritzt wird, um die Form der Form anzunehmen. Daher beinhaltet das Spritzgießen von Auswerferstiften die Entnahme fertiger Teile aus den Matrizenformen. Die Metallform besteht aus zwei Teilen: A- und B-Seite. Beim Abkühlen des geschmolzenen Materials in der Form werden beide Teile der Metallform getrennt, um die Entfernung des festen Kunststoffs zu ermöglichen. Spritzgussformen sind so gebaut, dass beim Öffnen die Hälfte der A-Seite angehoben wird und das geformte Teil und die B-Seite übrig bleiben.
Auswerferstifte befinden sich auf der B-seitigen Hälfte einer Form und drücken von dort aus das geformte Teil aus der Form. Die Markierung einer Auswerferform ist üblicherweise als Delle in fertige Produkte eingeprägt.
Arten von Auswerferstiften
Es gibt viele Arten von Auswerferstiften, die bei der Produktherstellung verwendet werden. Nachfolgend finden Sie die gängigsten Typen, die sich ideal für den Prozess eignen.
Durchgehende Auswerferstifte
Diese Auswerferstifte sind wärmebehandelt, um eine gleichmäßige Härte über den gesamten Stiftdurchmesser hinweg sicherzustellen. Durchgehend harte Stifte halten Arbeitstemperaturen von bis zu 200 °C stand und eignen sich vor allem für Kunststoffauswurfsysteme in Formen.
Einsatzgehärtete Auswerferstifte
Sie werden auch als Nitrid-H13-Stifte bezeichnet, sind viel härtere Stifte als durchgehende Hartstifte und eignen sich für Druckguss-Auswurfsysteme in der Form. Einsatzgehärtete Stifte sind auf 65 – 70 HRC nitriert und halten Temperaturen über 200 °C stand.
Schwarze Auswerferstifte
Die Hersteller haben diese Auswerferstifte entwickelt, weil die Nitrid-H13-Stifte nicht bei Arbeitstemperaturen über 600 °C eingesetzt werden können. Der schwarze Auswerferstift ist mit einer schwarzen Oberflächenbehandlung beschichtet, wodurch er selbstschmierend ist und hohen Temperaturen von bis zu 1000 °C standhält. Es handelt sich um einen teuren Auswerferstift, der für ein Metallauswurfsystem in der Form für Automobile geeignet ist.
Überlegungen zum Spritzgussdesign
Das Design einer Spritzgussform muss so sein, dass sie wie geplant funktioniert. Ein Konstruktionsfehler kann dazu führen, dass ein Teil reißt oder schrumpft, was sich als zu kostspielig oder zu aufwändig für die Behebung erweisen kann.
Daher ist es wichtig, einen gut strukturierten Entwurf auszuführen, und es sind bestimmte Faktoren zu berücksichtigen.
● Formschrägen erstellen
Der Entformungswinkel ist eine schräge Form, die auf beiden Seiten einer Spritzgussform angewendet wird. Diese leichte Verformung der Form ermöglicht ein einfaches Entfernen des Kunststoffs aus der Form.
Es muss eine Formschräge vorhanden sein, um beim Herausnehmen des Teils aus der Form Widerstand gegen Reibung zu bieten. Durch die Zulassung größerer Entformungswinkel würde eine einfache Entnahme der Teile aus dem Auswurfsystem in der Form gewährleistet.
Das Fehlen von Entformungsschrägen würde beim Entnehmen zu großen Auswerferstiftspuren auf dem Teil und zu Kratzern an der Formwand führen.
● Gleichmäßige Wandstärke
Wenn geschmolzenes Material in eine Form mit gleichmäßiger Wandstärke gegossen wird, fließt es ungehindert, füllt den Hohlraum der Wand aus und nimmt seine definierte Form an.
Ungleichmäßige Formwände führen zum Abkühlen des dünneren Abschnitts des geschmolzenen Materials. Wenn der dickere Abschnitt abkühlt, kommt es daher zu einer Schrumpfung des Materials, einer Spannungskonzentration und schließlich zu einer Rissbildung beim Entfernen.
Sollte Ihre Konstruktion dennoch keine gleichmäßige Wandstärke zulassen, kann dies durch Entkernen und Anbringen von Zwickeln behoben werden.
(Beim Entkernen wird der geschmolzene Kunststoff aus einem großen Bereich entfernt, um eine Gleichmäßigkeit entlang der Wand sicherzustellen. Zwickel sind Stützstrukturen, die Sie als Verstärkungen an der Wand anbringen, um die Wandstärke zu verringern.)
● Achten Sie auf runde Kanten
Runde Ecken an der Innen- und Außenseite des Teils haben mehrere Vorteile. Es reduziert die Spannungskonzentration und verhindert, dass das Teil reißt.
Scharfe Ecken begrenzen den Fluss des geschmolzenen Kunststoffs in der Form, und beim Abkühlen zieht der Kunststoff an den scharfen Ecken und lässt sich nur schwer entfernen.
Abgerundete Teile sind einfacher herzustellen, wirtschaftlicher und ermöglichen eine bessere Produktbildung und -abfuhr.
● Unterschnitte reduzieren
Hinterschneidungen sind hervorstehende Merkmale im Formdesign, die das Entfernen auf beiden Seiten der Form behindern. Hinterschnitte sind bei der Formgestaltung notwendig und unvermeidbar, da sie verhindern, dass das Teil direkt aus der Form ausgeworfen wird.
Hinterschneidungen können jedoch durch die Schaffung von Verriegelungen oder Riegeln behoben werden, die ein einfaches Entfernen oder Zusammenbauen ermöglichen. Das Designteam muss die Anzahl der Hinterschneidungen so weit wie möglich einhalten Auswurfsystem in Form zumindest.
● Gate-Standorte
Anschnitte sind die Eintrittspunkte des geschmolzenen Kunststoffs in die Form. Beim Abkühlen des Teils hinterlässt der Anschnitt jedoch eine Nadelspur, die in den meisten Fällen auch nach dem Entfernen der Delle noch sichtbar ist.
Abhilfe schafft das Designteam durch einen Kantenanschnitt, bei dem die entstehenden Dellen weniger auffallen. Das geschmolzene Material kann auch durch eine am Auswurfstift befindliche Verlängerung eingespritzt werden.
Beim Abkühlen des Teils kann der Auswerferstift beim Entfernen des Teils aus der Form die entstandene Stiftmarkierung vom Anschnitt wegdrücken.
● Beschaffenheit des Materials
Die Art des verwendeten Materials sollte von der Funktion des Produkts abhängen
Manche Materialien sind dick, manche flexibel, andere hart oder spröde. Die Art des gewählten Materials bestimmt den Zweck und das Design des Teils.
Während Sie einige Materialien verdicken können, ist es auch möglich, sie in Formen zu biegen. Auch diese sollten Sie berücksichtigen, bevor Sie sich für die Art des Materials entscheiden.
Häufige Fehler und Lösungen
Beim Spritzgießen mit Auswerferstiften gibt es einige Mängel. Nachfolgend sind die möglichen Mängel und die notwendigen Lösungen aufgeführt.
Breaks
Der Hauptgrund für das Brechen von Auswerferstiften ist der Unterschied zwischen der zum Auswerfen des Teils aus der Form erforderlichen Kraft und der Festigkeit des Stifts.
Das Auswerfen von Teilen aus der Form erfordert Kraft. Manchmal übersteigt die erforderliche Kraft aufgrund der nicht unterstützten Länge die Festigkeit des Stifts, was zum Bruch führt.
Daher besteht die effizienteste Möglichkeit, Auswerferstiftbrüche zu beheben, darin, große Mengen an Auswerferstiften mit größerem Durchmesser zu verwenden. Auf diese Weise wird die erforderliche Kraft gleichmäßig auf die verschiedenen Stifte verteilt, wodurch Brüche reduziert werden.
Markierungen am Auswerferstift
Hierbei handelt es sich um „Beulen“, die durch Auswerferstifte beim Herausnehmen aus der Form auf dem Teil hinterlassen werden. Diese Nadelmarkierung kann dazu führen, dass die Produkte während des Gebrauchs reißen. Daher ist es wichtig, ein Auswurfsystem in der Form zu entwickeln, um Markierungen am Auswerferstift zu vermeiden.
- Ordnen Sie die Auswerferstifte so an, dass die Auswurfkraft über das Teil hinweg konstant ist.
- Platzieren Sie die Auswerferstifte auf harten Teilen wie Metalleinsätzen, Säulen und Rippen, um Defekte an den Auswerferstiftmarkierungen zu vermeiden.
- Entwerfen Sie die Position der Auswerferstifte auf der ebenen Oberfläche des Teils und nicht auf Schrägen.
Jetting
Das Ausspritzen entsteht aufgrund der kleinen Anschnittgröße oder der Einspritzung von geschmolzenem Material in die Form mit hoher Geschwindigkeit, was zu einer verzerrten Form führt.
Abhilfe schafft hier:
- Vergrößerung des Tors
- Steuerung des Flusses des geschmolzenen Materials zur Form
Andere Arten von Auswerfern
Während sie bei vielen Maschinisten vielleicht nicht üblich sind, gibt es auch andere Arten von Auswerfern. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele.
Auswerferhülsen
Dabei handelt es sich einfach um hohle Auswerferstifte. Es besteht aus einem Hülsenstift mit harter Oberfläche und einem Loch sowie einem Kernstift, der in das Loch passt. Die Löcher in den Auswerferhülsen dienen der Führung und dem Schutz des Stiftes.
Auswerferplatten
In einem Auswurfsystem in der Form funktionieren Auswerferplatten neben den Auswerferstiften. Es hält den Kopf der Stifte fest, um zu verhindern, dass diese während des Spritzgussvorgangs der Auswerferstifte herauskommen.
Auswerferblöcke
Sie verfügen über hohle Schmiernuten und werden auf die Oberfläche dünner Produkte aufgetragen, die eine hohe Oberflächengüte erfordern, aber durch Defekte an den Auswerferstiftmarkierungen beschädigt werden würden.
Sie begrenzen die Markierung von Auswerferstiften und eignen sich auch für den Einsatz auf der Oberfläche von Produkten mit starkem Verzug.
Fazit
Designexperten können die Bedeutung von Auswerferstiften nicht ignorieren Spritzgussprozess. Dies liegt daran, dass das geformte Produkt in der Form von der Effizienz der Auswerferstifte abhängt, um Defekte an den Auswerferstiftmarkierungen zu vermeiden.
Daher ist es wichtig, einem Unternehmen zu vertrauen, das über Kenntnisse im Design for Manufacturing, in der Verwendung von Auswerferstiften und über hervorragende Erfahrung im Umgang mit Auswerferstiften im Spritzgussdesign verfügt.
Wir von RapidDirect können optimierte Designs für Ihren Auswerferstift-Spritzgussprozess garantieren. Wenden Sie sich für Fertigungsberatung an unser Support-Team. Wenn Sie bereits über eine CAD-Datei verfügen, ist es nur noch ein kleiner Schritt. Laden Sie es jetzt hoch, um sofort ein Angebot für Ihr Design zu erhalten.
Häufig gestellte Fragen
In Konstruktionsfällen, in denen die Oberfläche begrenzt ist, sodass es auf dem Teil keine Punkte gibt, die ein Auswerfen aus der Form ermöglichen, können Sie Ihre Konstruktion optimieren, indem Sie:
– Hinzufügen von Bossen, die als ausgeworfene Pads fungieren
– Ersetzen der Auswerferstifte durch flüssige Silikonkautschukteile, sodass die Teile beim Abkühlen manuell über den flüssigen Silikonkautschuk aus den Formen ausgeworfen werden.
Berücksichtigen Sie bei der Materialauswahl am besten die Funktion Ihres Produkts und die Eigenschaften, die es besitzen soll. Billigere Alternativen würden auf Dauer scheitern. Daher ist es am besten, Hochleistungsmaterialien zu verwenden, die unsere Produktanforderungen erfüllen.
