Was ist Spritzgießen und wie funktioniert es?

Beim Spritzgießen werden flüssige Materialien geformt und erhitzt, um die endgültige Form zu erhalten. Von Elektrogeräten über chirurgische Präparate bis hin zu Getränkebehältern ist das Spritzgießen ein führendes Fertigungsverfahren.

Das Spritzgießen liefert großartige Ergebnisse, wenn es richtig ausgeführt wird, aber ein Fehler kann sich nachteilig auf das Endprodukt auswirken. In diesem Artikel erfahren wir mehr über das Spritzgießen, den Prozess und häufige Fehler.

Was ist Spritzgießen?

Vereinfacht ausgedrückt ist das Spritzgießen ein Formgebungsverfahren, bei dem flüssiger Kunststoff oder Metall in eine Form gespritzt wird, die dann geschlossen wird und anschließend abkühlt, um ein Endprodukt herzustellen.

Spritzgussverfahren

Schritt 1:

Der erste Schritt beim Spritzgießen ist das Einfüllen von Metall- oder Kunststoffpellets in den Trichter der Maschine. Sobald der Trichter mit Pellets gefüllt ist, gelangen diese in den Zylinder.

Schritt 2:

Der nächste Schritt ist das Erhitzen des Zylinders. Der Zylinder ist das Fach der Spritzgießmaschine, in dem die Pellets für die Formvorbereitung erhitzt werden. Sobald der Zylinder das Material bis zur Verflüssigung erhitzt hat, fließt das flüssige Material aus der Düse.

Schritt 3:

Dann spritzt die Düse das verflüssigte Material wie eine Spritze durch den angebrachten Formkanal, den sogenannten Anguss, in den Formhohlraum.

Schritt 4:

Sobald das Material durch den Anguss in den Formhohlraum geschossen ist, kühlt die Form ab und das Material härtet zu einer geformten Gestalt aus. Nachdem es ausreichend abgekühlt ist, gibt die Maschine das geformte Material aus.

Schritt 5:

Zum Schluss wird der Anguss vom fertigen Teil entfernt. Es werden auch Endbearbeitungstechniken angewandt, damit das Endprodukt gut aussieht und richtig funktioniert.

Häufige Fehler beim Spritzgießen

Schweißnähte

Schweißnähte sind dünne Streifen auf dem geformten Material, die anzeigen, wo das Material entlang des Spalts in der Form zusammengewachsen ist. Diese Spritzgießfehler verringern die Festigkeit des Formteils und können zu Verbrennungen oder Blasen führen.

Der Fehler tritt auf, wenn der Kunststoff während des Zusammenfügens zu früh erstarrt. Es gibt drei Lösungen, um Schweißnähte zu vermeiden:

  1. 1. Die Temperatur des Kunststoffs oder der Form erhöhen
  2. 2. Die Geschwindigkeit oder den Druck der Einspritzung erhöhen
  3. 3. Die Einspritzposition und den Nachdruck anpassen

Rissbildung und Steckenbleiben in der Form

Rissbildung und Steckenbleiben in der Form macht sich in Form eines Klumpens bemerkbar, der die gesamte Form rissig macht. Dieser Einspritzfehler tritt auf, wenn die Trennmittelfestigkeit zu hoch ist.

Es gibt drei Lösungen, um Rissbildung und Steckenbleiben in der Form zu verhindern:

  1. 1. Den Einspritzdruck verringern
  2. 2. Die Temperatur des Kunststoffs oder der Form verringern
  3. 3. Die Auswurfgeschwindigkeit verringern

Hohlräume (Blasen)

Hohlräume, die auch als Blasen bezeichnet werden, erscheinen als kleine Löcher im Inneren des Formteils. Diese Spritzgießfehler treten auf, wenn der Druck für die Form nicht richtig eingestellt ist.

Hier finden Sie einige gängige Lösungen für die Vermeidung von Hohlräumen:

  1. 1. Die Dicke vermindern
  2. 2. Die Einspritzposition anpassen
  3. 3. Die Temperatur der Form erhöhen
  4. 4. Die Zylindertemperatur verringern
  5. 5. Den Einspritzdruck erhöhen

Einfallen

Einfallen äußert sich in Vertiefungen auf der Oberfläche eines Formteils. Das passiert, wenn der Druck nicht korrekt auf den Formhohlraum übertragen wird.

Es gibt vier Lösungen, um ein Einfallen zu verhindern oder zu beheben:

  1. 1. Den Kunststoff untersuchen und prüfen, ob genug für die gesamte Formhöhlung vorhanden ist
  2. 2. Die Temperatur des Kunststoffs oder der Form erhöhen
  3. 3. Auf Leckagen, Verstopfungen und mögliche Verunreinigungen prüfen
  4. 4. Die Belüftungsöffnungen auf Fehler prüfen

Überspritzungen (Grate)

Überspritzungen oder Grate entstehen, wenn Kunststoff aus den Formnähten austritt. Spritzgießfehler wie Überspitzung oder Gratbildung können die Folge von zu viel oder zu wenig Kunststoff sein.

Fünf mögliche Lösungen zur Vermeidung von Überspritzungen/Graten sind:

  1. 1. Kunststoff bewerten: Zu viel? Zu wenig?
  2. 2. Einspritzdruck und -geschwindigkeit verringern
  3. 3. Sicherstellen, dass die Form fest genug geschlossen ist
  4. 4. Die Temperatur des Kunststoffs oder der Form verringern
  5. 5. Absplitterungen, Kratzer oder Ermüdungserscheinungen in der Form suchen und beheben

Teilfüllung (Füllfehler)

Teilfüllung bedeutet, dass der Kunststoff den Hohlraum nicht vollständig gefüllt hat.

Es gibt fünf mögliche Lösungen:

  1. 1. Prüfen, ob genügend Kunststoff vorhanden ist
  2. 2. Einspritzdruck und -geschwindigkeit prüfen
  3. 3. Kunststoff- und Formtemperatur überprüfen: sicherstellen, dass sie nicht zu niedrig sind
  4. 4. Auf Kunststoffleckagen, Verstopfungen und Fremdkörper prüfen
  5. 5. Auf Fehler in der Entlüftung prüfen

Schwarze Flecken

Schwarze Flecken sind Verschmutzungen auf dem Gussteil, die braun oder schwarz aussehen. Diese Flecken entstehen durch Verunreinigungen. Es gibt zwei Lösungen:

  1. 1. Häufig durchspülen
  2. 2. Regelmäßig reinigen

Anschnittüberreste

Anschnittüberreste sind zusätzliche Überreste in den Tunneln und Anschnitten. Diese Reste entstehen, wenn der Anschnittrest unzureichend verarbeitet wird.

Für dieses Problem gibt es vier mögliche Lösungen:

  1. 1. Anschnittform ändern
  2. 2. Geschwindigkeit zum Öffnen der Form erhöhen
  3. 3. Kühlzeit erhöhen
  4. 4. Haltezeit verringern

Einbrand

Einbrand sind schwarze oder braune Verfärbungen an einem Formteil. Beim Spritzgießen entstehender Einbrand unterscheidet sich von schwarzen Flecken, da er nicht durch Verunreinigungen entsteht und in Form von Schlieren auftritt. Er entsteht durch Verbrennung, wenn die Luft bei zu hohen Temperaturen komprimiert wurde.

Gegenmaßnahmen für Einbrand:

  1. 1. Entlüftung erhöhen
  2. 2. Auf Verstopfung der Lüftungsöffnungen prüfen
  3. 3. Einspritzposition ändern
  4. 4. Einspritzgeschwindigkeit verringern

Verzug, Verformung

Verzug ist eine Art der Verformung von Formteilen, die durch Eigenspannung entsteht.

Zu den Lösungen zur Vermeidung von Verzug gehören:

  1. 1. Die Auswurfgeschwindigkeit verringern
  2. 2. Die Temperatur des Kunststoffs oder der Form verringern
  3. 3. Den Einspritzdruck verringern
  4. 4. Die Dicke überprüfen

Silberschlieren

Silberschlieren entstehen durch unzureichende Trocknung oder Formverunreinigung aus der Luft oder durch Fremdkörper.

Hier finden Sie einige Lösungen zur Vermeidung oder Behebung von Spritzgussfehlern wie Silberschlieren:

  1. 1. Die Trocknungszeit erhöhen
  2. 2. Die Einspritzgeschwindigkeit verringern
  3. 3. Den Einspritzdruck erhöhen
  4. 4. Den Nachdruck erhöhen
  5. 5. Auf Verunreinigungen prüfen

Verspritzung

Verspritzung ist ebenfalls eines der Probleme beim Spritzgießen, das zu einem streifigen Aussehen führt. Allerdings sieht es verschnörkelter aus als Silberschlieren. Verspritzung entsteht auch dadurch, dass der Kunststoff während der ersten Formung stark springt, was sich von der Streifenbildung unterscheidet.

Mögliche Korrekturmaßnahmen bei Verspritzung sind:

  1. 1. Die Temperatur des Kunststoffs oder der Form erhöhen
  2. 2. Die Einspritzgeschwindigkeit verringern
  3. 3. Den Anschnitt erweitern

Fließmarken

Fließmarken sind baumringförmige Schlieren auf der Oberfläche von Gussteilen rund um den Anschnitt.

Lösungen für Fließmarken sind:

  1. 1. Die Temperatur des Kunststoffs oder der Form erhöhen
  2. 2. Die Einspritzgeschwindigkeit erhöhen
  3. 3. Den Einspritzdruck erhöhen
  4. 4. Den Anschnitt erweitern

Probleme beim Spritzgießen überwinden

Obwohl es eine lange Liste von Problemen beim Spritzgießen gibt, ist es immer noch ein weit verbreitetes Verfahren in Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie und der Medizinindustrie. Der Einsatz der richtigen Maschine, die sorgfältige Überwachung des Prozesses und die proaktive Lösung von Problemen beim Spritzgießen stellen sicher, dass Ihr Projekt reibungslos verläuft.

Die Sofortmesssysteme von KEYENCE stellen sicher, dass die Abmessungen und die Form eines aus Kunststoff geformten Produkts wie vorgesehen sind und erleichtern den Formgebungsprozess.

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