Was ist Spritzgießen?

1. Überblick und Merkmale

Das Spritzgießen ist ein Formverfahren mit Hilfe von Formwerkzeugen (Gussformen). Materialien wie Kunstharze (Kunststoffe) werden erhitzt, geschmolzen und dann in die Gussform gebracht, wo sie gekühlt werden, um die gewünschte Form zu erhalten. Aufgrund der Ähnlichkeit mit dem Prozess des Einspritzens von Flüssigkeiten mit einer Spritze wird dieses Verfahren als Spritzgießen bezeichnet. Der Prozessablauf sieht wie folgt aus: Materialien werden geschmolzen und in die Form gegossen, wo sie aushärten, dann werden die Produkte entnommen und fertig bearbeitet.
Beim Spritzgießen können unterschiedlich geformte Teile, auch solche mit komplexen Formen, kontinuierlich und schnell in großen Stückzahlen hergestellt werden. Daher wird das Spritzgießen zur Herstellung von Verbrauchsgütern und Produkten in den verschiedensten Branchen eingesetzt.

2. Spritzgießmaschinen

Spritzgießmaschinen gibt es in verschiedenen Ausführungen, wie beispielsweise motorisierte Maschinen, die von Servomotoren angetrieben werden, hydraulische Maschinen, die von Hydraulikmotoren angetrieben werden, und Hybridmaschinen, die von einer Kombination aus einem Servomotor und einem Hydraulikmotor angetrieben werden. Spritzgießmaschinen bestehen im Grunde genommen aus einer Spritzeinheit, die die geschmolzenen Materialien in das Werkzeug spritzt, und einer Schließeinheit, die die Gussform steuert.
In den letzten Jahren hat sich der Einsatz von CNC in Spritzgießmaschinen zunehmend durchgesetzt, was zur Popularität von Modellen führte, die programmgesteuertes Hochgeschwindigkeitsspritzen ermöglichen. Andererseits wird auch eine Reihe von Spezialmaschinen eingesetzt, wie beispielsweise Modelle für die Herstellung der Lichtleiterplatten für LCD-Monitore.

3. Spritzgussverfahren

Das Spritzgießen beginnt mit dem Einfüllen von Harzpellets (Granulat) in den Trichter, der Eintrittsstelle für das Material. Die Pellets werden dann erwärmt und im Inneren des Zylinders geschmolzen, um die Einspritzung vorzubereiten. Das Material wird dann durch die Düse der Spritzeinheit gedrückt, bevor es durch einen Kanal in der Gussform, den sogenannten Anguss, und dann durch das Angusssystem in die formgebenden Hohlräume befördert wird. Nachdem das Material abgekühlt und ausgehärtet ist, öffnet sich die Gussform, und das Formteil wird aus der Form ausgestoßen. Um das Formteil fertigzustellen, werden die Angüsse vom Formteil abgeschnitten.

Es ist wichtig, dass das geschmolzene Material gleichmäßig durch die Gussform befördert wird, da es oft mehr als einen Hohlraum innerhalb der Form gibt, sodass mehr als ein Formteil gleichzeitig hergestellt werden kann. Daher sollte die Gussform so gestaltet sein, dass eine gleichzeitige Herstellung mehrerer Formteile möglich ist, z. B. durch gleich große Angusskanäle.
Während das Spritzgießen für die Serienproduktion geeignet ist, ist es wichtig, die verschiedenen Bedingungen für die Herstellung hochpräziser Produkte zu verstehen, zu denen die Auswahl des Harzmaterials, die Verarbeitungsgenauigkeit der Form sowie die Temperatur und Geschwindigkeit des Schmelzspritzens gehören.

Düse zum Einspritzen von geschmolzenem Material

Nach der Umformung werden die Angusskanäle vom Formteil entfernt, um den Prozess abzuschließen.