Spritzguss ist ein hervorragendes Herstellungsverfahren zur Herstellung ästhetischer Rapid-Prototyping- und Kunststoffproduktionsteile. Ohne ein strenges Kontrollsystem für den Produktionsprozess kann es jedoch zu Mängeln an den Kunststoffformteilen, wie zum Beispiel Einfallstellen, kommen.
Was ist also eine Einfallstelle beim Spritzgießen? Warum kommt es dazu und wie verhindern Sie als Hersteller diese? Lesen Sie weiter, während wir Ihnen Antworten auf diese Fragen und wichtige Dinge geben, die Sie über Einfallstellen wissen müssen.
Was sind Einfallstellen beim Spritzgießen?
Einfallstellen sind Fehler auf der Oberfläche von Spritzgussteilen mit unterschiedlichen Eigenschaften Wandstärke. Mit anderen Worten: Einfallstellen beim Spritzgießen treten an dickeren Abschnitten von Formteilen auf und dieser Defekt sieht eher wie eine Vertiefung oder Rille auf der Oberfläche aus. Wenn ein Abschnitt eines Produkts dicker ist, bedeutet dies, dass er mehr Teile enthält. Darüber hinaus verlängern diese dickeren Bereiche ihre Abkühlzeit. Im Gegensatz dazu kühlt der äußere Teil des Kunststoffteils, der mit dem Formstahl in Kontakt kommt, oft sehr schnell ab.
Folglich verursacht dieser Unterschied in der Abkühlzeit zwischen dem äußeren Teil des Formteils und seinem Inneren den Defekt. Wie? Wenn die Moleküle im dickeren Teil des Prototyps abzukühlen beginnen, ziehen sie sich zusammen, wodurch der äußere Teil nach innen gezogen wird und eine Einfallstelle entsteht. Wenn der äußere Teil jedoch stark genug ist, führt diese Kontraktion stattdessen zu einem Hohlraum.
Der Grad der Sichtbarkeit eines Waschbeckens hängt von seiner Tiefe, der Farbe des Produkts und seiner Textur ab. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass kleine Einfallstellen aufgrund ihrer Fähigkeit, Licht in verschiedene Richtungen zu reflektieren, häufig sichtbar sind.
Ursachen und Abhilfe von Einfallstellen beim Spritzgießen
Bei der Herstellung von Teilen durch Spritzgießen wird geschmolzenes Material in eine Form eingespritzt. Innerhalb der Form erstarrt das Material zu den gewünschten Teilen. Anschließend erfolgt der Auswurf.
Einfallstellen beim Spritzguss entstehen häufig, wenn die Dicke des in die Form eingespritzten Teils für das verwendete Harz zu groß ist. Es gibt jedoch auch andere Ursachen für Einfallstellen. Lassen Sie uns nun untersuchen, was sie verursacht und wie man Einfallstellen beim Spritzgießen reduzieren kann.
Einfallstellen Ursache 1: Falsche Schmelztemperatur
Die Verwendung einer falschen Temperatur beim Schmelzen eines Harzes kann zu Einfallstellen auf der Oberfläche des fertigen Kunststoffs führen. Häufig sind Einfallstellen auf die niedrige Temperatur des Einsatzes zurückzuführen. Wenn dies der Fall ist, können diese Probleme durch Erhöhen der Temperatur behoben werden.
Um dies zu vermeiden, stellen Sie das Schmelzharz innerhalb des vom Hersteller empfohlenen Temperaturbereichs ein. Bevor Sie das Harz in die Form einspritzen, überprüfen Sie die Schmelztemperatur.
Einfallstellen Ursache 2: Geringe Pack- und Haltezeit
Wenn die Pack- und Haltezeit zu kurz ist, kann es auch zu Einbrüchen auf der Produktoberfläche kommen. Idealerweise sollte die Pack- und Haltezeit lang sein. Dies stellt eine ordnungsgemäße Abdichtung des Teiletors sicher und verhindert so das Ein- und Austreten von Kunstharz aus dem Formhohlraum. Wenn die Anschnittabdichtung nicht ordnungsgemäß erfolgt, tritt das Kunststoffharz beim Ablegen aus der Kavität aus.
Um Einfallstellen zu vermeiden, halten Sie es lange genug gedrückt, um sicherzustellen, dass der Anguss nach dem Füllen der Form fest wird. Dies würde dazu beitragen, zu verhindern, dass geschmolzenes Material aus der Form austritt, und so ein Einsinken verhindern. Mit anderen Worten: Wenn in der Nähe des Angusses eine Markierung oder Vertiefung auftritt, hilft eine Verlängerung der Pack- und Haltezeit dabei, diese zu beseitigen.
Einfallstellen Ursache 3: Ungeeigneter Pack- oder Haltedruck
Eine fehlerhafte Nachdruckverteilung ist ein weiterer Grund für die Entstehung von Einsenkungen an Formteilen. Das heißt, die Anwendung des richtigen Packdrucks auf verschiedene Teile des Produkts würde dazu beitragen, dass es seine Form behält.
Um Einfallstellen oder Schrumpfungen zu vermeiden, liegt der typische Formhohlraumdruck zwischen 8000 und 15,000 psi. Dabei gilt die Regel, dass der Pack- bzw. Nachdruck 50–70 % des Einspritzdrucks betragen sollte.
Der beste Weg, Druck auszuüben, besteht darin, die Dicke zu messen. Folglich erfordern dicke Formabschnitte mehr Kunststoff und Druck als weniger dicke Abschnitte, um die Form beizubehalten.
Da dieser Defekt auf Schrumpfung zurückzuführen ist, wenn sich Material wie das Kunstharz in dicken Bereichen während des Trocknens zusammenzieht, könnte es hilfreich sein, mit dem richtigen Druck genügend Kunststoff in dicke Bereiche zu bringen, um ihn zu beseitigen.
Einfallstellen Ursache 4: Hohe Schimmeltemperatur
Nicht die empfohlenen Formtemperaturen verwenden (die zwischen 80 und 120 °C liegen).o Celsius) könnte zu dieser Depression führen. Eine zu hohe Temperatur kann dazu führen, dass das Tor nicht richtig und rechtzeitig dichtet. Um dieses Problem zu beheben, verwenden Sie den richtigen Temperaturbereich der Form und achten Sie gleichzeitig auf die korrekten Leitungen.
Nachfolgend finden Sie die empfohlene Spritzgusstemperatur für gewöhnlichen Kunststoff:
| Plastik | Spritzgusstemperatur (C°) | Formtemperatur (C°) |
| LDPE | 160 bis 260 | 50 bis 70 |
| POM | 200 bis 210 | > 90 |
| ABS | 210 bis 275 | 50 bis 90 |
| PP | 250 bis 270 | 50 bis 75 |
| PS | 180 bis 280 | 10 bis 40 |
| PVC-hart | 180 bis 210 | 30 bis 50 |
| PVC-weich | 170 bis 200 | 15 bis 50 |
| HDPE | 260 bis 300 | 30 bis 70 |
| PC | 280 bis 320 | 80 bis 100 |
| TPR | 120 bis 250 | 50 bis 70 |
| PA66 | 260 bis 290 | 70 bis 120 |
| PMMA | 210 bis 240 | 50 bis 70 |
| PA6 | 240 bis 260 | 70 bis 120 |
Einfallstellen Ursache 5: Falsche Teilegeometrie
Auch falsche Teilegeometrien und Formdesign können zur Bildung dieser Vertiefungen führen. Es ist wichtig zu beachten, dass die Rippen und Vorsprünge die häufigsten Bereiche sind, in denen Einfallstellen auftreten. Im Folgenden finden Sie einige Möglichkeiten zur Abhilfe Spritzgussfehler bedingt durch die Geometrie.
Balance zwischen Rippe und Wandstärke
Ein Gleichgewicht zwischen Rippe und Wandstärke würde dazu beitragen, die Tendenz zur Bildung dieser Markierungen zu verringern. Vermeiden Sie es, die Höhe der Rippe entsprechend der Wandstärke zu erhöhen. Denn dies könnte zu einer Zunahme der Verformungen oder Defekte im Kunststoff führen.
Beachten Sie außerdem, dass geschmolzener Kunststoff, wie andere Flüssigkeiten auch, mit geringem oder gar keinem Widerstand entlang des Weges fließt. Daher würden sich beim Kunststoffeinspritzen zuerst weniger dicke Bereiche füllen. Nachdem dieser Abschnitt voll ist, beginnt der geschmolzene Kunststoff, den Rippenabschnitt zu füllen.
Verwenden Sie eine allmähliche 7-Grad-Neigung an der Basis der Rippe
Um Verformungen und Schönheitsfehler zu minimieren, ist eine allmähliche Neigung von 7 Grad an der Basis der Rippe erforderlich. Die Verwendung dieser Neigungsmethode funktioniert nur, wenn sich das Tor in der Nähe des Bereichs befindet. Diese Neigung trägt dazu bei, dass das geschmolzene Material, das in die Form eingespritzt wird, allmählich ansteigt und so Fehler und Verformungen auf der Oberfläche vermieden werden.
Boss-Design
Wenn Sie einen Vorsprung konstruieren, bei dem der Ring nur minimaler Belastung ausgesetzt ist, sollte der Außendurchmesser doppelt so groß sein wie der Innendurchmesser. Diese Art der Nabenkonstruktion würde dazu beitragen, Einfallstellen zu reduzieren. Wenn andererseits der Nabenring bei Anwendung höherer Lasten einer starken Belastung ausgesetzt wäre, sollte der Außendurchmesser das Zweieinhalbfache des Innendurchmessers betragen.
Die dünnere Basisfläche um den Boss herum
Es ist am besten, eine Ausdünnung der Grundfläche um den Vorsprung herum zu vermeiden. Diese heutzutage übliche Praxis macht die Konstruktion schwach. Dadurch wären starke Rippen zur Abstützung des Vorsprungs erforderlich, was den Materialfluss beim Einspritzen unterbricht und zu Einfallstellen im Kunststoff führt.
Kleines Düsenloch
Wenn die Düse verstopft ist oder das Düsenloch der Formmaschine klein ist, kann mangelnder Druck zu Einfallstellen auf dem Kunststoff führen. Der beste Weg, diese Art von Defekten an Kunststoffen zu verhindern, besteht daher darin, die Düse der Einspritzmaschine zu reinigen oder auszutauschen, um die ideale Einspritzgeschwindigkeit zu erreichen.
DFM hilft, Einfallstellen beim Kunststoffspritzguss zu verhindern
Beim Design for Manufacturing oder Herstellbarkeit geht es darum, eine Komponente oder ein Teil so zu entwerfen, dass es einfacher ist, mehr von diesem Teil zu produzieren. Dieser Prozess umfasst eine Reihe von Designrichtlinien, die die Industrie für eine bessere Fertigung und Teilekonstruktion empfiehlt.
Die Anwendung des Designs für die Herstellbarkeit in der Designphase trägt dazu bei, Einfallstellen bei Formteilen zu vermeiden. Diese Herstellungsphase ist auch der ideale Zeitpunkt, um diese Mängel zu beheben, da dies mit minimalen Kosten geschieht. Außerdem erfordert dieser Prozess den Einsatz spezieller Moldflow-Simulationsprogramme. Ziel dieses Programms ist es, den Prozess des Spritzgießens zu simulieren. Diese in 3D durchgeführte Simulation zeigt Strömung, Verzug, Wärmefluss und Details der gesamten Form.
Während der Simulation überprüfen die projektbetreuenden Ingenieure anhand einer Checkliste, ob es Probleme mit der Konstruktion gibt, einschließlich Einfallstellen. Wenn es Probleme gibt, nehmen sie die notwendigen Änderungen am Design vor, einschließlich des verwendeten Materials und der verwendeten Form. Sie wiederholen diesen Vorgang, bis die Checkliste vollständig ist und Probleme behoben sind.
Das allgemeine Ziel von DFM besteht darin, Produkte mit minimalen Fehlern herzustellen und die Produktqualität für optimale Verbraucherzufriedenheit zu steigern. Außerdem befolge ich das nicht Designleitfaden für Spritzguss Bei der Herstellung von Kunststoffteilen entstehen häufig vermeidbare Kosten durch Formänderungen und Neukonstruktionen.
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Häufig gestellte Fragen
Hohlräume treten auf, wenn es einen Unterschied in der Abkühlgeschwindigkeit zwischen den äußeren und inneren Teilen gibt, insbesondere wenn die äußere Schicht des Produkts vor der inneren Schicht abkühlt. Dieser Unterschied führt dazu, dass die innere Schicht schrumpft, sich von der anderen Schicht löst und dadurch einen Hohlraum bildet.
Zu den wichtigsten Möglichkeiten, Einsenkungen und Hohlräume in einem Design zu verhindern, gehören:
A. Stellen Sie sicher, dass die Schmelztemperatur optimal ist.
B. Stellen Sie sicher, dass der Pack- und Haltedruck ideal ist.
C. Vermeiden Sie eine zu hohe Formtemperatur.
D. Stellen Sie sicher, dass das richtige Material und die richtige Formenkonstruktion verwendet wird.
Im Folgenden finden Sie Möglichkeiten, wie Sie Fließlinien entfernen und verhindern können.
A. Erhöhen Sie die Einspritzgeschwindigkeit, den Druck oder die Temperatur des Materials.
B. Wenn die Wandstärke zunimmt, runden Sie die Ecken der Form in diesen Bereichen ab.
C. Sorgen Sie für einen ausreichenden Abstand zwischen Formeingängen und Formkühlmittel.
D. Erhöhen Sie die Strömungsgeschwindigkeit, indem Sie den Düsendurchmesser vergrößern.
Fazit
Zu wissen, was Einfallstellen verursacht, ist der erste Schritt, um sie zu verhindern und zu beheben. Es gibt viele Gründe, warum Einfallstellen auftreten, von Haltezeit und Druck bis hin zu Formtemperatur und Schmelzetemperatur. Eine Möglichkeit zu verhindern, dass diese Vertiefung Ihre Formteile verformt, ist jedoch der Einsatz von DFM bei der Fertigung.
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