Die Gestaltung von Kunststoffteilen ist eine komplexe Tätigkeit, die viele Faktoren berücksichtigen sollte: Wofür werden sie verwendet? Werden sie mit anderen Teilen interagieren? Welchen Belastungen werden die Teile ausgesetzt sein? Sollten sie ästhetisch ansprechend sein?

Wir verfügen über eine jahrzehntelange Erfahrung im Kunststoffspritzguss, die wir gerne mit unseren Kunden teilen, sowohl während des Formdesigns als auch bei der Definition der technischen Aspekte des Spritzgussverfahren.

In der Regel betreffen die Gestaltung, die Wahl des Polymers und die Formproduktion nur die Kunden.

Aber unsere Kunden können sich auf unser fachliches Know-how verlassen. Wir können sie bei des Formdesigns unterstützen; sie bei der besten Positionierung für optimale Injektionspunkte, Formschrägen und der entsprechenden Wandstärke zu beraten oder wie die Trennlinien zu verbergen. Darüber hinaus können wir ihnen helfen, die Parameter des Formteils zu bestimmen und alle Probleme zu lösen, die während des Spritzgießprozesses auftreten können. Wie das geschmolzene Polymer in die Form gelangt, sie füllt und abkühlt, kann eine Umorientierung der Moleküle des Werkstoffs, Blasen, Schrumpfung und andere häufige Spritzgussfehlern wie Lufteinschlüsse, Diesel-Effekt, Grat usw. verursachen.

1) Injektionspunkte

Eine falsche Wahl – in Bezug auf die Art, das Design und die Position der Injektionspunkte – kann das Ergebnis des Produktionsprozesses beeinträchtigen und Fehler wie Schrumpfung, ästhetische Defekte, Größendefekte oder Verzug verursachen.

Je nach gewünschter Größe und Form des fertigen Teiles können wir der optimalen Injektionspunkte bestimmen.

Eine seitliche Injektionsstelle ist die häufigste und eignet sich für flache Teile.

Ein niedrigerer Einspritzpunkt (Sub-Gate) bietet mehr Flexibilität und stellt eine optimale Positionierung dar.

Ein heißer Injektionspunkt ist ideal für abgerundete oder konische Formen

– wo eine gleichmäßige Strömung erforderlich ist. Ein direkter Punkt der Einspritzung oder Anguss ist die einfachste zu entwerfen. s verursacht nur eine kleine Umorientierung der Moleküle und gewährt gute Beständigkeit zu den abschließenden Teilen.

Die Positionierung der Injektionsstelle soll Hindernisse minimieren und die Einspritzzeit optimieren.

2) Formschrägen

Das Aufbringen eines entsprechend abgewinkelten Luftzugs auf die Form verhindert ein falsches Auswerfen der Teile. Die Formschräge ermöglicht es dem Bauteil, sich bei jedem Öffnen aus der Form zu lösen Die Formschräge hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Oberflächenbeschaffenheit. Eine glatte und polierte Oberfläche erfordert einen geringeren Grad.

3) Wandstärke

Vor dem Auswerfen müssen die Teile entsprechend abgekühlt werden, um Entformungsprobleme zu vermeiden. Während der Abkühlphase minimieren wir Schwankungen in Druck, Geschwindigkeit und Kunststoffviskosität, um die Bildung von Defekten zu verhindern. Und in dieser Phase ist die Wandstärke einer der wichtigsten Aspekte, die – positiv oder negativ – die Kosten, die Geschwindigkeit und die Qualität der Produktion beeinflussen kann.

Die Wahl der geeigneten Wandstärke hat erhebliche Auswirkungen auf die Produktionsgeschwindigkeit und die Kosten. Obwohl es keine Dickengrenzen gibt, ist die Mindestdicke zu bevorzugen. Dünnere Wände erfordern weniger Material, reduzieren die Kühlzeit und Kosten und verkürzen so die gesamte Produktionszeit.

Im Gegenteil, Dicke Abschnitte kühlen langsam. Besonders in dieser Phase, wenn die Wandstärke nicht gleichmäßig ist, kühlen die dünneren Teile schneller ab als die dickeren. Wenn sich die dicken Abschnitte verfestigen, schrumpfen sie um die bereits festen. Daher kann sich das Teil biegen, brechen oder verziehen. Dieses Problem kann vermieden werden, indem eine gleichmäßige Wandstärke in die Werkzeuggestaltung integriert wird. Alternativ muss die Dickenänderung möglichst schrittweise erfolgen. .

4) Trennlinien

Eine “Trennlinie” ist die Linie, wo die beiden Hälften der Form aufeinandertreffen. Die Linie zeigt die trennende “Ebene”, die durch das Teil geht. Obwohl diese Ebene eine einfache und flache Oberfläche sein kann, ist es oft eine komplexe Form, die den Umfang nachzeichnet und die Eigenschaften der äußeren Silhouette des Teils selbst umfasst. Da Trennlinien fast unmöglich zu vermeiden sind, ist es notwendig, die Form mit dem Wissen zu entwerfen, dass das geschmolzene Material immer in Richtung der Trennlinie fließt. Es ist in der Tat der Punkt, an dem es für die Luft – die von der Kunststoffschmelze gedrückt wird – leichter ist, herauszufließen.

1) Umorientierung der Moleküle des Werkstoffs

Der Hauptfeind eines jeden Kunststoffformteils ist die Umorientierung der Moleküle des Werkstoffs. Wenn ein Kunststoffharz (das lange Ketten von Molekülen enthält) während der Vorbereitungsphase schmilzt, brechen sowohl die Wärme als auch die Scherkraft der Presse vorübergehend die molekularen Bindungen. Unter Druck fließt der geschmolzene Kunststoff in die Form, und wenn die Moleküle in die Form gelangen, um jedes Detail zu füllen, sind sie gezwungen, sich anzupassen und die beabsichtigte Form des Endprodukts anzunehmen. Im Vergleich zu linearen Kanälen oder weiten Ecken belasten sehr scharfe Ecken die Moleküle stärker. Selbst der abrupte Übergang von einem Merkmal zum anderen ist eine Ursache von „Stress“ für die Moleküle. Wenn das Material abkühlt und erstarrt, kehren die molekularen Bindungen in ihren ursprünglichen Zustand zurück.

Die Umorientierung der Moleküle kann an diesem Punkt Schrumpfung, vorzeitige Brüche oder andere Spritzgussfehler verursachen. Spritzgussfehler sind sicherlich vorhersehbar, aber nicht vermeidbar.

aher sollte das Design versuchen, sie so weit wie möglich zu reduzieren. um Beispiel mit einem gleichmäßigen und regelmäßigen Übergang zwischen den verschiedenen Merkmalen oder mit abgerundeten Teilen und Armaturen in potenziell schwierigen Teilen.

2) Schrumpfung (oder Schwindung)

Wenn die geschmolzene Substanz in die Form fließt, kühlen Teilen mit dicken Wänden langsamer ab als der Rest, da das tiefere Material von der schnellen abkühlenden Außenfläche isoliert wird. Daher schrumpft das Innenteil bei Abkühlungsphase mit einer anderen Geschwindigkeit als die bereits abgekühlte Außenbeschichtung. Dieser Unterschied bewirkt eine Schrumpfung (oder Schwindung) nach innen, die das Formteil vollständig verformt oder Lunker auf der Außenfläche des Teils führt. Es stellt nicht nur eine visuelle Unvollkommenheit dar, sondern auch eine zusätzliche Umorientierung der Moleküle. Schrumpfung kann in anderen weniger sichtbaren Bereichen wie Winkeln, Rippen oder geschichteten Teilen auftreten.

Eine Möglichkeit, Schrumpfung zu vermeiden, besteht darin, die Wandstärke zu reduzieren, indem ein Teil des Innenmaterials des Teils entfernt wird. Wenn nötig, Ausgleich des Kraftverlustes durch den Aufbau eines Netzwerks von Rippen innerhalb der Hohlfläche.

3) Häufige Spritzgussfehler

Der Spritzguss ist ein komplexer Prozess, bei dem Produktionsprobleme auftreten können. Für diese Probleme sind in der Regel Formwerkzeugfehler oder falsche Verfahren verantwortlich.

Blasen Erhabene oder geschichtete Flächen auf der Oberfläche des Kunststoffteils.
Ursache: Form oder Materialien zu heiß, unzureichende Kühlzeit, fehlerhafte Heizung

Diesel-Effekt Entweder schwarze oder rostfarbene Brandstellen an den Rändern oder der Oberfläche des Endprodukts.
Ursache: Überhitzung der eingeschlossenen Luft, Einspritzgeschwindigkeiten zu schnell

Delamination Das Aufspleissen bzw. Abblättern von Oberflächenschichten.
Ursache: Verunreinigung des Materials z. B. PP gemischt mit ABS. Da Materialien nicht wie vorgesehen binden, ist Delamination nicht nur eine optische Unvollkommenheit, sondern ein äußerst gefährlicher Fehler – vor allem, wenn das Endprodukt in einem Bereich Anwendung findet, in dem Sicherheit und gute Beständigkeit erforderlich sind.

Grat. Feinen Überstand am Kunststoff-Formteil.
Ursache: Beschädigtes Formwerkzeug, Einspritzgeschwindigkeit zu hoch, eine übermäßige Materialmenge, unzureichende Klemmkraft. Oder es kann durch die Verunreinigung des Materials mit Schmutz oder einem Fremdkörper verursacht werden.

Tiger Lines konzentrische oder parallele Linien oder Muster.
Ursache: Einspritzgeschwindigkeit zu niedrig (zu hohe Abkühlgeschwindigkeiten während der Injektion, Einspritzgeschwindigkeit sollte auf die maximal geeigneten Werte eingestellt werden)

Einfallstellen. Lokalisierte Vertiefungen an der Formteiloberfläche
Ursache: nicht genügend Nachdruck oder Haltezeit, unzureichende Kühlzeit. Bei sprudellosen Maschinen: zu hohe Einspritztemperatur

Kurzes Schuss Unvollständig gefülltes Formteil
Ursache: Materialmangel, Einspritzgeschwindigkeit oder Druck zu niedrig

Schlieren silberne Verfärbungen an der Formteiloberfläche sichtbar
Ursache: Schlieren entlang der Fließrichtung, die durch überschüssige Feuchtigkeit (Feuchtigkeitsschlieren) oder im Material eingeschlossenes Gas (Verbrennungsschlieren) verursacht werden. In der Regel findet es sie dort, wo die Polymere ungleichmäßig gekühlt werden.

Freistrahl Eine dünne Schicht überschüssigen Rohstoffs fließt aus den beabsichtigten Formen heraus.
Ursache: Strahlrest aus der vorherigen Einspritzung, Düsentemperatur zu hoch, unzureichende Kühlzeit

Lufteinschlüsse
Ursache: Der Halterdruck nicht ausreicht (Halterdruck wird während der Kühlzeit aufgebracht). Fehlerhafte Formgestaltung z. B. die beiden Hälften sind nicht gut zentriert; die Wandstärke ist nicht gleichmäßig.

Bindenaht. Linien oder ein Farbunterschied wo zwei Masseströme treffen
Ursache: zu niedrige Material- oder Werkzeugtemperaturen (das Material ist zu kalt und verschmilzt nicht richtig)

Verzug
Ursache: Material ist zu heiß, Kühlzeit zu kurz, ungleichmäßige Abkühlung des Formmaterials, falsche Wassertemperatur (die Komponenten biegen sich nach innen zur heißen Seite der Form)