Haben Sie schon einmal ein Kunststoffspielzeug in der Hand gehalten und sich gefragt, wie es geformt wurde? Wahrscheinlich ist es durch eine Reihe von Spritzgussverfahren zum Leben erweckt worden. Dieses Verfahren ist beliebt, weil es eine große Anzahl identischer Teile schnell und mit gleichbleibender Qualität herstellen kann. Viele Menschen finden das Verfahren jedoch rätselhaft und verwirrend.

Kurze Antwort: Beim Spritzgießen werden durch verschiedene Verfahrensschritte aus Rohkunststoff fertige Produkte hergestellt: 

1. Festes Einspannen der Form 
2. Einspritzen von geschmolzenem Material 
3. Anlegen eines Nachdrucks 
4. Kühlung des Teils 
5. Öffnen der Form 
6. Auswerfen des festen Teils 
7. Nachbearbeitung 

In diesem Blog werden wir diese sieben Schritte des Spritzgießprozesses im Detail aufschlüsseln. Wir werden auch untersuchen, warum sie wichtig sind, welche Materialien typischerweise verwendet werden und wie jede Phase zu einem nahtlosen Produktionslauf beiträgt.

Das Spritzgießverfahren verstehen 

Beim Spritzgießen wird der Kunststoff erhitzt, in eine Metallform gespritzt und nach dem Abkühlen in eine neue Form gebracht. Jeder Schritt wird sorgfältig getaktet und kontrolliert. Ein kleiner Fehler in einem Schritt kann dazu führen, dass sich Teile verziehen, reißen oder ausfallen. Deshalb ist die richtige Überwachung so wichtig.

Warum Spritzgießen so beliebt ist 

Sie ermöglicht die Massenproduktion einheitlicher Teile mit minimalem Ausschuss. Da viele Aufgaben automatisiert werden, wiederholt sich der Zyklus schnell, was die Kosten niedrig hält. Diese Effizienz in Verbindung mit der Vielseitigkeit in Bezug auf Farbe und Form macht das Spritzgießverfahren zur ersten Wahl für zahlreiche Branchen.

Materialien für das Spritzgießen 

Die meisten Kunststoffharze, wie ABS, Polypropylen oder Nylon, können erhitzt und gespritzt werden. Einige Hersteller verwenden auch gummiähnliche oder biologisch abbaubare Materialien. Die Wahl hängt vom Zweck des Produkts, von der erforderlichen Festigkeit und von Umweltaspekten ab, wobei folgende Kriterien zu beachten sind Kunststoff-Spritzguss Schritte.

Allgemeine Anwendungen für das Spritzgießen 

Spritzgegossene Teile finden sich in Armaturenbrettern von Autos, Telefongehäusen, Flaschenverschlüssen, medizinischen Geräten und Kinderspielzeug. Wenn es aus Kunststoff ist und zu Tausenden (oder Millionen) produziert wird, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass es die Schritte des Spritzgussverfahrens durchlaufen hat, die wir gleich erklären werden.

Klemmen 

Das Einspannen ist wie das Schließen eines Buches, allerdings unter erheblichem Kraftaufwand. Die Form hat zwei Hälften: eine feste und eine bewegliche. Wenn Sie die Form schließen, stellen Sie sicher, dass der geschmolzene Kunststoff nach dem Einspritzen nicht ausläuft.

Infos: Die Form wird in der Regel durch hydraulische oder mechanische Systeme geschlossen. Die eingesetzte Kraft kann von einigen Tonnen für kleine Teile bis zu Tausenden von Tonnen für große Komponenten reichen. 

Das Schließsystem hat die Aufgabe, die Form dicht zu halten. Wenn es nicht fest genug ist, kann das geschmolzene Harz an den Nähten austreten und unschöne Grate oder unvollständige Teile verursachen.

Einspritzung 

Der nächste Schritt im Spritzgießprozess ist der eigentliche Zauber: das Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff in die Form. Das Kunststoffgranulat wird im Zylinder der Maschine geschmolzen und dann durch eine Düse in den Formhohlraum gepresst.

Kurzer Tipp: Die ordnungsgemäße Temperaturregelung im Einspritzzylinder gewährleistet eine gleichmäßige Schmelze und reduziert Fehler. 

Druck und Geschwindigkeit werden sorgfältig gesteuert, um sicherzustellen, dass die Form vollständig gefüllt wird. Diese Phase muss schnell sein, aber dennoch Präzisions-KunststoffspritzgießenDadurch wird verhindert, dass sich im Inneren des Teils Lufteinschlüsse bilden.

Verweilzeit/Haltedruck 

Sobald die Form gefüllt ist, übt die Maschine für eine kurze Zeit zusätzlichen Druck aus. Stellen Sie sich das als einen sanften Druck vor, der sicherstellt, dass jede Ecke der Form perfekt mit Kunststoff gefüllt ist, bevor das Material abkühlt.

Anregung: Wenn Sie Einfallstellen oder Lücken in den fertigen Produkten feststellen, versuchen Sie, den Nachdruck oder die Nachdruckdauer anzupassen, um bessere Ergebnisse zu erzielen. 

Der Haltedruck verhindert, dass das Teil zu stark schrumpft. Wenn der Druck zu niedrig oder zu kurz ist, kann das fertige Teil dünne Abschnitte oder Oberflächenfehler aufweisen.

Kühlung 

Der Kunststoff in der Form verfestigt sich während des Abkühlens zu seiner endgültigen Form. Wie lange dies dauert, hängt von der Dicke des Teils und der Art des verwendeten Kunststoffs ab - einige Sekunden bis zu mehreren Minuten.

Wird die Form zu früh geöffnet, besteht die Gefahr, dass sich das Teil verzieht oder verformt, wodurch Zeit und Ressourcen verschwendet werden.

In der Regel werden zur Temperaturkontrolle Wasserleitungen oder andere Kühlkanäle durch die Form geführt. Der Spritzgießprozess hängt entscheidend von einer effektiven Kühlung ab, da sie dazu beiträgt, die Qualität und die Zykluszeiten konstant zu halten.

Öffnung der Form 

Nachdem das Teil vollständig ausgehärtet ist, löst die Maschine die Schließkraft. Die bewegliche Seite der Form gleitet dann zurück oder schwingt auf und gibt das neu geformte Produkt frei.

Tatsache: Je nach Werkzeugkonstruktion haben einige Werkzeuge mehrere Kavitäten, so dass bei jedem Spritzzyklus mehrere Teile produziert werden.  

Dieser Schritt mag einfach erscheinen, aber der richtige Zeitpunkt ist entscheidend. Wenn Sie die Form zu früh öffnen, kann Ihr Produkt verkleben oder sich verziehen. Wenn Sie zu lange warten, verlangsamen Sie die Produktionslinie und erhöhen Kosten für Kunststoff-Spritzgießen.

Auswurf

Beim Ausstoßen wird das fertige Teil mit kleinen Stangen oder Stiften aus der Form gedrückt. Die meisten Maschinen verfügen über einen Mechanismus, der dafür sorgt, dass das Teil reibungslos herausspringt. Bei manchen Materialien oder Geometrien sind spezielle Auswerferstifte oder sogar Druckluft erforderlich, um ein Verkleben zu verhindern.

Warnungen: Vermeiden Sie übermäßigen Kraftaufwand beim Auswerfen. Zu viel Kraft kann sichtbare Spuren hinterlassen oder sogar zu Rissen in den neu geformten Teilen führen.  

Die korrekte Entformung ist ein weiterer wichtiger Schritt im Spritzgießprozess. Eine saubere Entformung bedeutet, dass das Teil ohne manuelles Trimmen oder Korrigieren in die nächste Phase übergehen kann.

Nachbearbeitung 

Einige Teile benötigen eine zusätzliche Nachbearbeitung, wie z. B. das Abschneiden von Angussresten, das Lackieren oder die Montage mit anderen Komponenten. Diese letzten Handgriffe können ein einfaches Formteil in ein einsatzbereites Produkt verwandeln.

Die Nachbearbeitung ist optional, kann aber die Ästhetik, Haltbarkeit oder Funktionalität verbessern. Bedenken Sie: 

• Bemalung oder Beschichtung für dekorative Effekte 
• Beschneiden von Anschnittresten 
• Lasergravur für das Branding 
• Zusammenbau mit anderer Hardware 
• Qualitätskontrollen für jede Charge 

Auch wenn nicht jedes Produkt zusätzliche Arbeit benötigt, kann die Nachbearbeitung einen Mehrwert schaffen. Sie ist das letzte Puzzlestück in den Prozessschritten des Spritzgießens.

Typische Zykluszeiten beim Spritzgießen

Die Zykluszeit variiert je nach Teilegröße, Material und Spritzgießmaschinen Einstellungen. Die folgende Tabelle veranschaulicht, wie verschiedene Faktoren den Zyklus beeinflussen:

Die Überwachung jedes einzelnen Schritts stellt sicher, dass Sie die Produktionsspritzguss und halten Sie Ihre Spritzgießprozessschritte effizient.

Schlussfolgerung

Das sind die sieben Schritte des Spritzgießprozesses, die ein Kunststoffgranulat in einen Haushaltsartikel verwandeln. Nach dem Aufspannen wird das Produkt in jeder Phase des Prozesses bis zur Nachbearbeitung so behandelt, dass seine Zuverlässigkeit erhöht wird. Die Kenntnis dieser Schritte ermöglicht es Ihnen, Fehler zu vermeiden, Geld zu sparen und jedes Mal das gleiche Ergebnis zu erzielen. 

Für völlige Neulinge gilt: Denken Sie daran, dass jede noch so kleine Änderung, die Sie vornehmen, fast immer eine Auswirkung haben wird. Probieren Sie verschiedene Dinge aus, sammeln Sie Informationen und passen Sie das Gerät so lange an, bis Ihre Bauteile den strengsten Erwartungen entsprechen.

FAQs

F: Welche Anhaltspunkte gibt es für die Durchführung zusätzlicher Nachbearbeitungen? 

Das hängt vom Produkt und den damit verbundenen visuellen Anforderungen ab, die es erfüllen muss. Wenn es erforderlich ist, einige Schnitte vorzunehmen oder sogar bestimmte Zeichnungen oder Markenlogos zu platzieren, dann kann die Nachbearbeitung als Hilfsmittel dienen.

F: Beeinflusst die Klemmkraft die Qualität der Teile?

Ja. Unzureichendes Schließen kann zu Gratbildung oder unvollständigen Füllungen führen. Zu viel Kraft kann zu übermäßigem Verschleiß von Form und Maschine führen.

F: Sind manche Kunststoffe leichter formbar als andere?

Im Allgemeinen sind ABS und Polypropylen leicht zu verarbeiten. Faserverstärkte oder Hochtemperaturharze erfordern möglicherweise eine vorsichtigere Handhabung.