Anatomie einer Kunststoffspritzgussmaschine:Trichter, Schnecke, Schließeinheit und mehr

Spritzgießen ist das bevorzugte Herstellungsverfahren für die Massenfertigung von Kunststoffteilen. Im Mittelpunkt des Formprozesses steht die Kunststoff-Spritzgießmaschine, eine große Maschinerie, die aus zwei Teilen besteht, einer Spritzeinheit und einer Schließeinheit.

Der Spritzgussprozess ist schnell, genau, sehr wiederholbar und in großen Mengen äußerst kostengünstig. Es wird von unzähligen Herstellern in Bereichen wie Automotive, Konsumgüter, Verpackung, Haushaltsgeräte und im Industriebereich eingesetzt. Sein Wert als Hochgeschwindigkeitsprozess liegt in der Verwendung langlebiger Metallwerkzeuge oder -formen:Sobald eine Form hergestellt ist, kann die Zykluszeit für jeden „Schuss“ Kunststoff nur 30 Sekunden betragen.

Das Einspritzen von Kunststoff in eine Metallform kann jedoch nicht manuell erfolgen. Stattdessen verwendet ein Spritzgießer – ein erfahrener Fachmann, der Formteile herstellt – ein komplexes Gerät namens Spritzgießmaschine (in Großbritannien und einigen anderen Ländern als „Spritzgießmaschine“ bezeichnet), das in der Lage ist, eine Form mit einem großartigen Material zu füllen Menge an Kraft.

In diesem Artikel wird die Spritzgießmaschine eingehend untersucht, wobei ihre Bestandteile betrachtet werden und wie sie zusammenarbeiten, um Formteile herzustellen.

Was machen Spritzgussmaschinen?

Per Definition stellen Formprozesse Teile über das Füllen eines hohlen Objekts her, das als Form bezeichnet wird. Eine Form enthält einen Hohlraum, der wie das gewünschte Teil geformt ist. Der Hohlraum wird dann mit einem flüssigen Material gefüllt, das sich in der Form verfestigt. Wenn das Material aus der Form entfernt wird, ist es fest geworden und hat die Form des Formhohlraums angenommen.

Nicht immer sind Kunststoffspritzmaschinen für das Formen von Teilen notwendig. Beim kostengünstigen Silikonformen wird beispielsweise eine zweiteilige Silikonlösung manuell in eine Form gegossen und dann darauf gewartet, dass sie aushärtet und aushärtet. Das weiche Silikonteil kann dann manuell aus der Form gezogen werden.

Spritzguss ist etwas anders. Das flüssige Material muss mit sehr hohem Druck in die Form gepresst werden – etwas, das mit manuellem Gießen nicht erreicht werden kann – damit es schnell in den Formhohlraum gelangt und jeden Spalt und jede Ecke der Form erreicht. Außerdem ist das Material (meist ein Thermoplast) nur im flüssigen Zustand, weil es aufgeschmolzen wurde und die Spritzgießmaschine für das Aufschmelzen zuständig ist.

Der Zweck einer Spritzgießmaschine besteht also darin, festen Kunststoff zu Flüssigkeit aufzuschmelzen, diese Flüssigkeit mit hohem Druck in die Metallform zu spritzen und dafür zu sorgen, dass die Form aufgrund der hohen Kräfte nicht versehentlich aufspringt.

Was sind die Teile einer Maschine?

Eine Spritzgießmaschine besteht aus zwei Hauptteilen. Dies sind die Einspritzeinheit, die dafür verantwortlich ist, das geschmolzene Material in den Formhohlraum zu drücken, und die Schließeinheit, die dafür verantwortlich ist, die beiden Seiten der Form während des Einspritzens und Abkühlens sicher zusammenzuhalten (und sie dann freizugeben, um die Form auszuwerfen Teil).

Einspritzeinheit

Die Spritzeinheit einer Kunststoffspritzgießmaschine besteht aus drei Hauptkomponenten. Diese sind:

1. Der Trichter mit Kunststoffpellets oder anderem Rohmaterial
   
2. Das beheizte Fass
   
3. Die Kolbenschraube
   

Der Hopper ist ein Behälter, in dem sich das Rohmaterial befindet – normalerweise in Form von Pellets oder Granulat form — wird platziert.

Zur Herstellung eines Teils wird eine Portion Rohmaterial in das Fass dosiert unten, wo Heizelemente Schmelzen Sie den Kunststoff zu einer Flüssigkeit. Ein Schneckenmotorantrieb dreht die große Hubschraube , der eine variable Steigung hat, sodass er das Material zur Spitze des Fasses drücken kann, Druck aufbaut und gleichzeitig das Material weiter schmilzt.

Wenn die erforderliche Menge an geschmolzenem Material an die Spitze des Fasses gedrückt und Druck aufgebaut wurde, wird ein Gerät, das als Ram bezeichnet wird, eingesetzt drückt die Schnecke schnell in Richtung der Form und drückt den „Schuss“ Kunststoff aus dem Zylinder und in den Formhohlraum über einen Anguss und ein System von Läufern .

Spanneinheit

Die Schließeinheit einer Kunststoffspritzgießmaschine besteht aus drei Hauptkomponenten. Diese sind:

1. Die Form
   
2. Der Spannmotorantrieb
   
3. Eine bewegliche und eine stationäre Platte
   

Die Läufer liefern das geschmolzene Material über Tore in den Formhohlraum, den Raum zwischen den beiden Formhälften. Die Formhälften werden als Kavität bezeichnet (die Seite, die dem Lauf am nächsten liegt) und Kern (am weitesten vom Lauf entfernt). Einige Formen bestehen aus mehr als zwei Teilen und können zum Beispiel einen seitlich wirkenden Kern enthalten.

Formen sind teuer in der Herstellung und bestehen typischerweise aus Werkzeugstahl oder Aluminium. Formen aus Werkzeugstahl kosten im Allgemeinen über 5.000 $ (manchmal bis zu 100.000 $), während Aluminiumformen mit kürzerer Lebensdauer weniger kosten.

Der Rest der Schließeinheit hält das Werkzeug während des Einspritzens und Abkühlens mit hohen Kräften geschlossen und wirkt den Kräften der Spritzeinheit wirkungsvoll entgegen. Der Spannmotorantrieb und Spannzylinder pusht — mit z.B. hydraulische Kraft – die bewegliche Platte (am Formkern befestigt) entlang eines Satzes von Zugstangen in Richtung der stationären Platte (am Formhohlraum befestigt). Die Leistung des Schließmotorantriebs bestimmt die Schließkraft und Schließkraft der Spritzgießmaschine.

Wenn sich der geschmolzene Kunststoff verfestigt hat, zieht sich die bewegliche Platte zurück und öffnet die Form und die Auswerferstifte Lösen Sie die fertigen Kunststoffteile aus der Form, indem Sie sie normalerweise in einen Behälter oder auf ein Förderband fallen lassen, um eine Produktionslinie zu erstellen.

Arten von Kunststoffspritzgussmaschinen

Die Maschinen unterscheiden sich in Größe und Funktionsweise. Zu den gängigsten Arten von Spritzgussmaschinen gehören:

• Hydraulisch Maschinen verwenden hydraulische Kräfte, um den Kunststoffschuss einzuspritzen und Schließkräfte auszuüben. Sie können sehr hohe Spannkräfte erzeugen.
  
• Elektrisch Spritzgießmaschinen verwenden Servomotoren zur Steuerung der Einspritz- und Schließkräfte. Sie sind schnell und energieeffizient.
  
• Vertikal Spritzgießmaschinen können hydraulisch, elektrisch oder hybrid sein und aufgrund ihrer Ausrichtung weniger Stellfläche einnehmen. Sie eignen sich hervorragend zum Umspritzen.
  
• Desktop Spritzgussmaschinen sind kostengünstige (unter 5.000 US-Dollar) Formmaschinen, die für einfache DIY-Kunststoffprodukte geeignet sind. Ihnen fehlen die Spannkräfte und die hohe Präzision von Industriemaschinen.
  

Häufig gestellte Fragen

Was machen Spritzgießmaschinen?

Kunststoffspritzgussmaschinen erhitzen Kunststoffpellets in einen geschmolzenen Zustand, pressen das geschmolzene Material mit hohem Druck in eine Form und sorgen dafür, dass die Form während des Prozesses geschlossen bleibt.

Was kostet eine Spritzgussmaschine?

Maschinen in Industriequalität beginnen bei etwa 50.000 US-Dollar, wobei sehr große Maschinen über 1.000.000 US-Dollar kosten. Einzelne Formen können zwischen 2.000 und 100.000 $ kosten.

Was ist der Unterschied zwischen Spritzgießen und Formpressen?

Das Formpressen erfordert keine Hochdruckinjektion. Geschmolzenes Material wird drucklos in den Formhohlraum gegossen, dann wird komprimiert, sobald der Formhohlraum bereits gefüllt ist. Das Formpressen ist weniger genau als das Spritzgießen, eignet sich aber für die Herstellung sehr großer Kunststoff-Formteile.

3ERP verfügt über langjährige Spritzgusserfahrung. Kontaktieren Sie uns kostenlos Zitat bei Ihrem nächsten Spritzgussauftrag.