Spritzguss-Terminologie von A bis Z

Gepostet am 18.01.2024 Nach Protolabs
Core and Cavity

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol): Ein gängiges thermoplastisches Polymer, das für seine Vielseitigkeit, Haltbarkeit und Schlagfestigkeit bekannt ist. Aufgrund seiner günstigen mechanischen Eigenschaften und der einfachen Verarbeitung wird es in vielen Branchen und Anwendungen eingesetzt.

Abkühlzeit: Die Zeit, die der geschmolzene Kunststoff in der Form benötigt, um sich zu verfestigen und so weit abzukühlen, dass das Teil ohne Verformung oder Beschädigung ausgeworfen werden kann. Eine entscheidende Phase, die sich direkt auf die Produktionszykluszeiten auswirkt. Verschiedene Faktoren können die Kühlzeit beeinflussen, wie z.B. die Art des Materials, die Dicke des Teils, das Design der Form und das Kühlmedium (z.B. Wasser oder Öl).

Anguss: Der primäre Kanal oder Durchgang, durch den der geschmolzene Kunststoff von der Maschinendüse in den Formhohlraum fließt. Der erste Eintrittspunkt in die Form.

Angusssystem: Das Netzwerk von Kanälen und Durchlässen, die den Fluss des geschmolzenen Kunststoffs von der Düse der Spritzgussmaschine in den Formhohlraum erleichtern. Die Komponenten umfassen:

  1. Anguss - der erste Kanal, durch den geschmolzener Kunststoff von der Maschinendüse in die Form fließt. Er leitet das Material in das Kanalsystem.
  2. Angusskanäle - Kanäle, die den geschmolzenen Kunststoff vom Anguss zu den einzelnen Kavitäten in der Form verteilen. Die Angusskanäle dienen als Wege für das Material, um die Anschnitte zu erreichen.
  3. Anschnitte - wie oben beschrieben, spezifische Eintrittspunkte in den Formhohlraum.

Anschnitt: Eine bestimmte Stelle oder Öffnung in der Form, durch die der geschmolzene Kunststoff in die Kavität eingespritzt wird. Es gibt verschiedene Arten von Anschnitten, die sich auf den Spritzgussprozess und die Eigenschaften des fertigen Teils auswirken Der Anguss ist der Hauptkanal, durch den der geschmolzene Kunststoff vom Angusssystem in den Formhohlraum gelangt. Er befindet sich in der Regel im dicksten Teil und wird nach dem Auswerfen abgeschnitten. Der direkte Anschnitt oder Randanschnitt befindet sich direkt an der Kante des Teils. Der Unterwasseranschnitt, der unter der Oberfläche verborgen ist, minimiert die sichtbaren Abdrücke, erfordert jedoch zusätzlichen Aufwand beim Abschneiden oder Entfernen des überschüssigen Materials. Der Pinpoint-Anschnitt (oder Hot-Tip-Anschnitt) ist ein Anschnitt mit kleinem Durchmesser, der einen winzigen Eintrittspunkt für die Kunststoffschmelze bildet. Er wird häufig für kleinere, empfindlichere Teile verwendet.

 

ejector pins

Aufspannplatte: Eine große, flache Platte oder Plattform, die während des Formvorgangs eine starre und solide Stützstruktur für das Formteil bietet. Die Schließeinheit der Maschine besteht aus zwei Platten: einer festen und einer beweglichen. Zu den Funktionen der Platten gehören die Ausübung der Schließkraft, die erforderlich ist, um die Form sicher geschlossen zu halten, die Aufnahme der Formhälften, die Unterstützung des Einspritzvorgangs, indem sie geschlossen und geklemmt bleiben, um die Unversehrtheit des Teils zu gewährleisten, und während der Heiz- und Kühlphase sind die Platten so konzipiert, dass sie die Temperatur der Form aufrechterhalten (mithilfe von Heizelementen oder Kanälen) und die Kühlsysteme unterstützen (z. B. Wasserkanäle).

Auswerferstifte: Wesentliche Komponente eines Spritzgießsystems. Sie spielen eine wichtige Rolle beim Auswerfen des fertigen Teils aus dem Formhohlraum, nachdem der Kunststoff erstarrt ist. Diese Stifte sind Teil des Auswerfersystems in der Form. Sie befinden sich häufig auf der beweglichen Hälfte (Auswerferhälfte) der Form. Wenn sich die Form nach dem Kühlzyklus öffnet, werden diese Stifte aktiviert, um das fertige Teil aus der Form zu drücken. Sie sind strategisch um den Formhohlraum herum platziert, um eine kontrollierte Kraft auszuüben, damit das Teil ohne Beschädigung ausgeworfen werden kann. Es gibt sie in verschiedenen Formen, Größen und Ausführungen, abhängig von der Komplexität des herzustellenden Teils, dem Design der Form und den Ausstoßanforderungen. Einige Stifte können spezielle Spitzen oder Beschichtungen haben, um die Oberfläche des Teils nicht zu beschädigen. Diese Stifte müssen regelmäßig gewartet und überprüft werden, um ihre einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Im Laufe der Zeit kann es bei wiederholtem Gebrauch zu Verschleißerscheinungen kommen. Auswerferstifte sind Teil eines umfassenderen Auswerfersystems, zu dem Auswerferplatten, Hülsen oder andere Komponenten gehören können, die zusammenwirken, um das Formteil sicher zu entfernen.

Brandflecken: Bezieht sich auf dunkle oder verfärbte Flecken oder Streifen auf der Oberfläche eines Spritzgussteils. Diese Flecken können das Aussehen des Teils beeinträchtigen und auf Probleme beim Spritzgießen hinweisen. Brandflecken entstehen durch eine lokale Überhitzung des Kunststoffs im Formhohlraum. Mehrere Faktoren tragen zur Entstehung von Brandflecken bei, darunter übermäßige Hitze, Verweilzeit, Einspritzgeschwindigkeit und -druck, unzureichende Entlüftung und die Materialauswahl.

Injection Moulding Defects

Defekt: Unvollkommenheit, Anomalie oder Fehler im fertigen Spritzgussteil, die von den gewünschten Spezifikationen oder Qualitätsstandards abweicht. Diese Defekte können aus verschiedenen Gründen auftreten, wie z.B.:

  1. Einfallstellen - Vertiefungen oder Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche, die durch unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeiten, oft aufgrund unterschiedlicher Dicke, verursacht werden.
  2. Verformung - tritt auf, wenn Teile ungleichmäßig abkühlen, wodurch sie sich verbiegen oder von ihrer endgültigen Form abweichen.
  3. Flash - überschüssiges Material, das über die vorgesehene Teilegeometrie hinausgeht und normalerweise entlang der Trennlinie oder den Formkanten zu finden ist.
  4. Short Shot – die Form füllt sich nicht vollständig, so dass das Teil unvollständig ist oder Teile fehlen.
  5. Jetting - wenn geschmolzener Kunststoff durch die Form spritzt und aufgrund der hohen Einspritzgeschwindigkeit eine sichtbare Markierung hinterlässt.
  6. Verbrennung oder Zersetzung - eine Überhitzung des Materials kann zu Zersetzung oder Verbrennung führen, was Verfärbungen oder verminderte mechanische Eigenschaften zur Folge hat.
  7. Stricklinien - sichtbare Linien oder Markierungen, an denen sich zwei oder mehr Fließfronten während des Formens treffen und verbinden.

Einspritzeinheit: Eine der Hauptkomponenten im Spritzgussverfahren, die für das Schmelzen und Einspritzen des Kunststoffs in den Formhohlraum verantwortlich ist. Zu den wichtigsten Komponenten gehören der Trichter (in dem das Kunststoffgranulat gelagert und in die Maschine eingefüllt wird). Zylinder (der Trichter führt den Kunststoff in einen langen, zylindrischen Zylinder ein. Im Inneren des Zylinders dreht sich ein Schneckenmechanismus und drückt das Material vorwärts, während es durch die Wärmezufuhr geschmolzen wird), Schnecke (verantwortlich für das Schmelzen und Mischen des Kunststoffs, während er sich durch den Zylinder bewegt), Düse und Rückschlagring (am Ende des Zylinders befindet sich eine Düse, die an der Form befestigt ist. Der Rückschlagring verhindert, dass der geschmolzene Kunststoff nach dem Einspritzen in die Kavität zurückfließt.)

Injection moulding gates

Entlüftung: Der Prozess, bei dem eingeschlossene Luft, Gase oder andere flüchtige Stoffe während des Gießens aus dem Formhohlraum entweichen können. Eine ordnungsgemäße Entlüftung ist für die Herstellung qualitativ hochwertiger Teile von entscheidender Bedeutung, da sie Defekte wie Lufteinschlüsse, Verbrennungen oder unvollständige Füllung verhindert.

Extrusion: Ein vom Spritzgießen getrenntes Verfahren, bei dem geschmolzener Kunststoff durch eine Düse (die das Material in die gewünschte Form bringt) gepresst wird, um kontinuierliche Formen mit gleichmäßigem Querschnitt herzustellen. Dieses Verfahren wird üblicherweise zur Herstellung von Rohren, Schläuchen, Platten und Profilen verwendet.

Form: Wird auch als Werkzeug bezeichnet. Eine wichtige Komponente, die verwendet wird, um den geschmolzenen Kunststoff in das gewünschte Teil oder Produkt zu formen. Sie besteht aus zwei Teilen, dem Kern und der Kavität, die zusammen den geschlossenen Raum bilden, in den der geschmolzene Kunststoff eingespritzt wird.

Formschräge: Eine leichte Verjüngung oder ein Winkel, der an den vertikalen Wänden eines Formteils angebracht ist. Dieser Winkel wird in die Formkonstruktion integriert, um das Auswerfen des fertigen Teils aus der Kavität zu erleichtern. Der Zweck der Anbringung einer Formschräge besteht darin, dass das Formteil leicht aus der Form entnommen werden kann, ohne dass es beschädigt oder verklemmt wird.

Formtrennmittel: Eine Substanz, die auf die Oberflächen des Formhohlraums und des Kerns aufgetragen wird, um die Entnahme des Formteils aus der Form nach dem Spritzgießen zu erleichtern. Es ist eine wichtige Komponente, die verhindert, dass das Teil an der Form kleben bleibt und sorgt für einen reibungslosen und mühelosen Einspritzvorgang.

Füllzeit: Die Zeit, die die Kunststoffschmelze nach Beginn des Einspritzvorgangs benötigt, um den Formhohlraum vollständig zu füllen. Mehrere Faktoren beeinflussen die Füllzeit, z. B. die Materialviskosität, die Teilegeometrie, der Einspritzdruck und die Einspritzgeschwindigkeit, das Design der Form und die Entlüftung. Die Optimierung der Füllzeit ist entscheidend, um eine konstante Teilequalität zu erreichen und die Produktionszyklen zu verkürzen. Eine zu kurze Füllzeit kann zu einer unvollständigen Füllung des Teils führen. Andererseits kann eine zu lange Füllzeit die Zykluszeit erhöhen und die Produktionseffizienz beeinträchtigen.

Injection Moulding Diagram

Grat: Wie bereits im Abschnitt über Defekte erwähnt, ist Grat ein Defekt in einem Formteil. Es handelt sich dabei um überschüssiges Material, das während des Spritzgussverfahrens aus dem Formhohlraum austritt. Er ist unerwünscht und erscheint als dünne Schicht oder zusätzliches Material an den Kanten/Rändern des Teils, wo die Formhälften aufeinandertreffen. Flash kann aus verschiedenen Gründen auftreten, z. B. durch eine falsche Ausrichtung der Form, einen zu hohen Einspritzdruck, eine verschlissene oder beschädigte Form und eine schlechte Entlüftung.

Heißkanalsystem: Eine spezielle Spritzgießkomponente, die dazu dient, geschmolzenen Kunststoff von der Düse in die Kavitäten des Werkzeugs zu transportieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kaltkanalsystemen, die feste Kanäle für den Transport des geschmolzenen Kunststoffs verwenden, bleibt bei einem Heißkanalsystem das Material in den Kanälen in geschmolzenem Zustand. Die Hauptkomponenten sind:

  1. Verteiler - Das zentrale Verteilersystem, das den geschmolzenen Kunststoff von den Düsen der Maschine aufnimmt und ihn zu den einzelnen Düsen leitet, die den einzelnen Kavitäten der Form zugeordnet sind.
  2. Düsen - Die Komponenten, die den geschmolzenen Kunststoff direkt in die Kavitäten der Form leiten. Jede Düse ist mit dem Verteiler verbunden und steuert den Fluss des Kunststoffs in die Form.
  3. Heizelemente - Heißkanalsysteme verwenden Heizelemente, um den Kunststoff in den Kanälen und Düsen im geschmolzenen Zustand zu halten und zu verhindern, dass er während des Formens erstarrt.

Zu den Vorteilen von Heißkanalsystemen gehören weniger Abfall (bei Heißkanälen ist kein festes Kanalmaterial erforderlich), bessere Qualität (durch den Wegfall von Kaltkanälen werden potenzielle Fehler von Kaltkanalsystemen, wie z. B. Rückstände oder Inkonsistenzen der Teile aufgrund von Materialtemperaturschwankungen, minimiert) und schließlich höhere Effizienz (Heißkanalsysteme können kürzere Zykluszeiten bieten, da vor dem Start des nächsten Zyklus nicht gewartet werden muss, bis die festen Kanäle abgekühlt und ausgeworfen sind). Heißkanalsysteme werden häufig in der Großserienfertigung eingesetzt, wo Effizienz, weniger Materialabfall und konstante Teilequalität entscheidend sind. Sie bieten zwar mehrere Vorteile, sind aber in der Implementierung und Wartung komplexer und teurer als Kaltkanalsysteme.

Kavität: Der Hohlraum in der Form, in den der geschmolzene Kunststoff eingespritzt wird. Dieser Hohlraum ist die Form des endgültigen Teils/Produkts. Die Kavität ist ein wesentlicher Bestandteil des Spritzgussverfahrens, da sie die äußere Form und die Merkmale des Teils bestimmt. Kavitäten bestehen in der Regel aus zwei Hälften: der Kavitätsseite und der Kernseite.

Oberflächengüte: Bezieht sich auf die Qualität, die Textur, das Aussehen und die Glätte der äußeren Oberfläche des Spritzgussteils. Bei Protolabs bieten wir Mold-Tech-Oberflächen für unsere Spritzguss-Dienstleistungen an.

Schließkraft: Die Kraft, die von der Schließeinheit der Spritzgussmaschine aufgebracht wird, um die Formhälften während der Einspritz- und Abkühlphase des Gießvorgangs sicher geschlossen zu halten. Die Schließeinheit besteht in der Regel aus hydraulischen oder mechanischen Systemen und muss dem hohen Druck, der während des Einspritzens in die Form eingespritzt wird, standhalten und entgegenwirken. Dies ist ein entscheidender Aspekt, der das ordnungsgemäße Schließen der Form gewährleistet und die Integrität der Form während des Prozesses aufrechterhält.

Injection Moulding surface finish

Schwindung: Verringerung der Größe und der Abmessungen eines Formteils, wenn es nach dem Auswerfen aus der Form abkühlt und erstarrt. Mehrere Faktoren tragen zur Schwindung bei, darunter die Materialeigenschaften, die Abkühlgeschwindigkeit, das Design und die Geometrie der Form, das Design des Formteils und die Temperaturregelung.

Spritzgießen: Bei diesem Verfahren wird geschmolzener Kunststoff unter hohem Druck in einen Formhohlraum eingespritzt und anschließend abgekühlt und verfestigt, wodurch die gewünschte Form des Teils entsteht. Die wichtigsten Schritte sind: Zuführen (des Kunststoffgranulats in den beheizten Zylinder), Einspritzen (des geschmolzenen Kunststoffs), Abkühlen (des Formteils) und Auswerfen (des Teils aus der Form).

Trennebene: Bezieht sich auf die Linie oder den Übergang, an dem sich die beiden Hälften der Form treffen und trennen, um das endgültige Teil zu erstellen. Sie ist ein wichtiger Faktor für die Montage der Form, die Vermeidung von Graten, die Oberflächengüte und die Entformungswinkel.

Verformung: Verformung oder Deformation von Formteilen gegenüber ihrer vorgesehenen Form oder Abmessung. Er tritt auf, wenn Teile ungleichmäßig abkühlen oder während der Abkühl- und Erstarrungsphase des Prozesses inneren Spannungen ausgesetzt sind. Verformung entsteht, wenn die Abkühlung aufgrund der Materialeigenschaften und des Teiledesigns (z. B. scharfe Ecken, unterschiedliche Dicken, unzureichende Entformungswinkel oder komplexe Geometrien) ungleichmäßig erfolgt.

Dies sind nur einige Begriffe aus dem Bereich des Spritzgießens. Weitere Informationen finden Sie in unserem Online-Glossar.