Die Konstruktion eines Kunststoffteils kann sich wie das Lösen eines kniffligen Puzzles anfühlen. Sie müssen sich Gedanken über die Wandstärke, die Verformung und die Art und Weise machen, wie das geschmolzene Harz jede Ecke der Form ausfüllen wird. Wenn Sie auf ein CAD-Modell starren und sich fragen, wie Sie es "formgerecht" gestalten können, ist der Protolabs-Leitfaden für den Spritzguss genau das Richtige für Sie.

Kurz gesagt, der Protolabs-Spritzgießleitfaden hilft Ihnen:

• Wählen Sie das richtige Harz.
• Fügen Sie die richtigen Entformungsschrägen hinzu.
• Wandstärke der Waage.
• Positionieren Sie Anschnitte und Auswerferstifte geschickt.
• Vermeiden Sie kostspielige Nacharbeit.

Auf den folgenden Seiten gehen wir auf das Wesentliche ein - Entwurf, Rippen, Textur, Anschnittarten und sogar Strategien für kleine Stückzahlen. Ganz gleich, ob Sie Wearables oder Gehäuse für die Medizintechnik herstellen, dieser Leitfaden wird Sie zu Teilen führen, die jedes Mal sauber aus der Presse kommen.

Protolabs-Spritzgießleitfaden für intelligente Designs

Großartige Teile zu bekommen ist kein Geheimnis - es geht darum, bewährte Regeln zu befolgen. Die Protolabs-Spritzgießleitfaden zeigt, warum winzige Korrekturen im CAD - wie das Hinzufügen von Verrundungen oder das Einhalten gleichmäßiger Wände - Ihnen wochenlange Bearbeitungen ersparen können. Gutes Design bedeutet schnellere Angebote, reibungslosere Werkzeugerstellung und weniger Kopfschmerzen in der Werkstatt.

Die Wanddicke ist entscheidend 

Unebene Wände kühlen unterschiedlich schnell ab, was zu Einfall oder Verformung führt. Halten Sie die meisten Bereiche zwischen 1 mm und 3 mm, es sei denn, im Materialdatenblatt steht etwas anderes. Eine gleichmäßige Wandstärke trägt dazu bei, dass das Harz reibungslos fließt und weniger Spannungen in das fertige Teil eindringen.

Der Entwurf ist dein Freund 

Die Formen greifen den Kunststoff wie ein Schuh im nassen Zement. Ein einfacher Zug von ein bis zwei Grad lässt die Teile leicht herausgleiten. Eine zu geringe Verformung ist der schnellste Weg, um Oberflächen zu zerkratzen oder empfindliche Clips beim Auswerfen zu zerbrechen.

Radius und Verrundungstricks 

Scharfe Innenecken laden zur Rissbildung ein. Durch Hinzufügen eines Radius von 50 Prozent der Wandstärke wird die Spannung verteilt und der Kunststoff ohne Lufteinschlüsse verpackt. Dieses winzige Detail erhöht die Festigkeit des Teils und hält die Werkzeugkosten niedrig.

Die Wahl des richtigen Harzes

Ein großartiges Teil beginnt mit dem richtigen Material. Im Protolabs-Spritzgießleitfaden sind mehr als 100 Kunststoffe aufgeführt - ABS, PC, PA und viele Mischungen. Denken Sie bei der Auswahl an mechanische Belastung, Hitze, Chemikalien und Kosmetik.

Infos: Benötigen Sie lebensmittelechten oder flammhemmenden Kunststoff? Suchen Sie in der Materialauswahl von Protolabs nach UL-94-Einstufung oder FDA-Konformität.

Einige Projekte stützen sich auf Hochpräzisions-Spritzgießen mit glasgefülltem Nylon oder Flüssigkristallpolymer. Andere - wie z. B. Clip-on-Gadgets - bevorzugen flexibles TPE oder TPU. Im Zweifelsfall sollten Sie eine Materialmustertafel bestellen, um die Haptik und Verarbeitung persönlich zu testen.

Protolabs-Spritzgussverfahren: Schritt für Schritt

Der Spritzgießprozess kann sich überwältigend anfühlen, aber Protolabs hat die Schritte gestrafft, um ihn für Sie schneller und einfacher zu machen. Schauen wir uns das mal an.

Schritt 1: Einreichen Ihrer CAD-Dateien

Ihre Reise beginnt, wenn Sie Ihre 3D-CAD-Konstruktionsdateien an Protolabs senden. Das Team prüft Ihren Entwurf, um sicherzustellen, dass er für das Spritzgießen optimiert ist. Diese Prüfung stellt sicher, dass Sie später keine größeren Probleme bekommen.

Schritt 2: Materialauswahl und Prototyp

Sobald Ihr Entwurf fertig ist, ist es an der Zeit, das richtige Material auszuwählen. Protolabs unterstützt Sie bei der Auswahl eines Materials, das Ihren Leistungsanforderungen entspricht. Anschließend können Sie mit dem Prototyping und der Kleinserienfertigung fortfahren.

Schritt 3: Formherstellung

Protolabs erstellt die für die Produktion erforderlichen Formen. Dies ist ein wichtiger Schritt, um sicherzustellen, dass alles für eine effiziente Formgebung und qualitativ hochwertige Teile vorbereitet ist. Die fortschrittliche Technologie von Protolabs gewährleistet, dass Ihre Form präzise und langlebig ist.

Schritt 4: Produktion und Qualitätskontrolle

Sobald die Form fertig ist, beginnt die Produktionsphase. Protolabs verwendet automatisierte Systeme, um bei jedem Zyklus enge Toleranzen und Präzision einzuhalten. Die strenge Qualitätskontrolle stellt sicher, dass jedes Teil Ihren Spezifikationen entspricht und gewährleistet Konsistenz und Zuverlässigkeit.

Die Rolle von Entformungswinkeln bei der Konstruktion von Spritzgießmaschinen

Einer der meist übersehenen, aber entscheidenden Aspekte der Kunststoffspritzguss-Design ist der Entformungswinkel. Ein Entformungswinkel ist die leichte Verjüngung, die an den vertikalen Flächen eines Teils angebracht wird, um es leichter aus der Form zu entnehmen. Entformungsschrägen sollten von Anfang an in die Konstruktion einbezogen werden, um Verzögerungen oder Fehler zu vermeiden. Die fachkundigen Konstrukteure von Protolabs können Sie bei der Bestimmung des optimalen Entformungswinkels für Ihr spezifisches Teil unterstützen, um einen reibungslosen und effizienten Formgebungsprozess zu gewährleisten.

Anschlusstypen und Teilbefüllung

Der Anschnitt ist die "Tür", durch die das Harz in den Hohlraum gelangt. Lage und Ausführung wirken sich auf Stricklinien, Einfallstellen und Scherspannung aus.

Gemeinsame Gates

• Randtor - einfach, großartig für flache Teile.
• Unter-Tor - verborgene Überreste für die Ästhetik.
• Heißer Tipp - am besten für kosmetische, mittig gefüllte Teile.

Kurzer Tipp: Richten Sie die Anschnitte auf die dickste Stelle. Das Harz fließt dann von den dickeren zu den dünneren Wänden und reduziert die Hohlräume.

Wenn Sie ein geringes Spritzgießvolumen planen, können Sie mit einfacheren Anschnitten den Preis für das Werkzeug senken. Bei mehr als 10.000 Schüssen sollten Sie einen Heißkanal- oder Nadelverschluss in Betracht ziehen, um sauberere Reste und schnellere Zyklen zu erzielen.

Tiefgang, Hinterschneidungen und seitliche Einwirkungen

Hinterschneidungen - wie Haken - klemmen Teile im Werkzeug ein. Durch seitliche Aktionen oder Heber werden diese Bereiche entfernt. Aber seitliche Aktionen verursachen zusätzliche Kosten. Wann immer es möglich ist, sollten Sie die Klammern so umgestalten, dass der Entwurf allein die Aufgabe erfüllt.

Tatsache: Jede Nebenwirkung kann den Preis des Werkzeugs um mehrere Hundert Euro erhöhen und jeden Gießzyklus um einige Sekunden verlängern.

Brauchen Sie den Hinterschnitt? Halten Sie die Tiefe unter 0,5 mm und winkeln Sie die Oberflächen ab, damit die Heber reibungslos gleiten können. Der Protolabs-Spritzgießleitfaden enthält Diagramme mit den kleinsten praktischen Hebergrößen.

Leitlinien für Rippen und Chefs

Rippen versteifen die Wände, ohne sie zu verdicken. Eine gute Regel: Rippendicke ≈ 0,5 × Hauptwand. Die Höhe kann bis zu 3 × Dicke betragen. Vorsprünge - die für Schrauben oder Pfosten verwendet werden - sollten ebenfalls die Dickengrenzen einhalten, um Einfallstellen zu vermeiden.

Anregung: Zwickelrippen zwischen dem Aufsatz und der Wand können bei hohen Aufsätzen ein Wackeln verhindern.

Oberflächenbeschaffenheit und Texturen

Eine polierte Oberfläche der Klasse A sieht elegant aus, kostet aber mehr Bearbeitungszeit. VDI- oder MT-Texturen verbergen Fingerabdrücke, erfordern aber einen zusätzlichen Verzug. Im Protolabs-Spritzgussleitfaden sind die Texturcodes und der jeweils erforderliche zusätzliche Verzug aufgeführt - in der Regel 1°-3°.

Warnungen: Wird ein zusätzlicher Zug für die Textur vergessen, können sich die Teile in der Form festsetzen. Legen Sie immer einen Texturzug an, bevor der Werkzeugstahl geschnitten wird!

Lebendige Scharniere und flexible Funktionen

Polypropylen ist das beste Material für lebende Scharniere. Halten Sie die Scharnierdicke dünn (≈ 0,3 mm) und machen Sie das Scharnier lang genug (≥ 10 mm), um die Belastung zu verteilen. Allmähliche Verrundungen auf jeder Seite erleichtern das Fließen des Harzes und verringern das Bruchrisiko.

Infos: Bei Schnappverbindungen ist die Dehnung zu analysieren: Sie sollte unter den zulässigen 3 %-5 % des Harzes liegen, um weiße Spannungsspuren zu vermeiden.

Kühlung und Verzugskontrolle

Gleichmäßige Wandstärke und strategische Verrippung sind Ihr erster Schutz gegen Verzug. Anschnitt am Ende langer Fließwege zum Ausgleich des Fülldrucks. Stahlkühlleitungen im Inneren der Form verkürzen die Zykluszeit und halten die Abmessungen eng.

Erfolg: Wer bei der Kühlung vorausschauend denkt, spart bei jedem Zyklus Geld. Bei 50.000 Aufnahmen kann ein um eine Sekunde schnellerer Zyklus Tage an eingesparter Maschinenzeit bedeuten.

Schlussfolgerung

Die Konstruktion von Spritzgussteilen ist keine Zauberei - es ist eine Methode. Der Protolabs-Leitfaden zum Spritzgießen fasst jahrzehntelange Erfahrung in der Werkstatt in klaren Konstruktionsregeln zusammen: Wählen Sie das richtige Harz, halten Sie die Wände gleichmäßig, fügen Sie Verzug hinzu, und spritzen Sie intelligent an. Befolgen Sie diese Schritte, und Ihre Teile werden sauber, stabil und montagefertig.

Wenn Sie diesen Leitfaden anwenden, können Sie die Anzahl der Werkzeuganpassungen verringern, die Projektlaufzeiten verkürzen und Produktionskosten sparen. Ob Sie Hochpräzisionsspritzguss für Halterungen in der Luft- und Raumfahrt benötigen oder Spritzgießen von Kleinserien für ein Startup-Gadget, der Protolabs-Spritzguss-Leitfaden hält Ihnen den Rücken frei.

FAQ

Wie groß ist der von Protolabs empfohlene Mindestwinkel?

Ein Grad pro Seite ist der Richtwert; mehr ist besser, besonders auf strukturierten Oberflächen.

Kann Protolabs Überspritzungen durchführen?

Ja, aber prüfen Sie die Materialkompatibilitätstabellen für eine ordnungsgemäße Verbindung zwischen dem Substrat und der Overmold.

Kostet das Hochpräzisionsspritzgießen mehr?

Aufgrund engerer Toleranzen und möglicher Verbesserungen des Werkzeugstahls zahlt sich dies oft durch weniger Ausschuss aus.

Wie schnell kann ich Teile für das Spritzgießen von Kleinserien erhalten?

Protolabs bietet eine Durchlaufzeit von nur einer Woche für einfache Formen und Materialien auf Lager.

Welche protolabs Spritzgussmaterialien eignen sich am besten für den Außeneinsatz?

UV-stabile Kunststoffe wie ASA oder bestimmte Polycarbonatqualitäten eignen sich gut für die Sonneneinstrahlung.