5 häufige Fehler, die beim Spritzgießen vermieden werden sollten

Wie jedes Herstellungsverfahren hat auch das Spritzgießen seine Vor- und Nachteile. Einige Teile lassen sich leichter formen als andere, und es kann schnell etwas schief gehen, wenn Sie nicht wissen, was Sie tun.

Für Anfänger, die mit ihren ersten Spritzgussteilen experimentieren – oder sogar für erfahrene Ingenieure, die normalerweise mit anderen Verfahren arbeiten – ist es leicht, in bestimmte Fallen zu tappen, die zu schwachen, unansehnlichen oder verformten Teilen führen.

Dieser Artikel befasst sich mit fünf häufigen Fehlern, die beim Spritzgießen gemacht werden, einschließlich Ratschlägen, wie man sie vermeidet.

1. Schwankungen in der Wandstärke

Im Gegensatz zu CNC-bearbeiteten oder 3D-gedruckten Teilen, die viele Formen annehmen können, sehen Spritzgussteile oft ähnlich aus:dünne, schalenartige Objekte ohne tiefe Abschnitte aus festem Material.

Das liegt an der Funktionsweise des Spritzgießens. Wenn eine Form mit flüssigem Material gefüllt wird, muss dieses Material abkühlen, um fest zu werden; Wenn einige Bereiche schneller abkühlen als andere, verfestigen und schrumpfen die kühleren Bereiche vor den anderen, wodurch Spannungen entstehen, die zum Verziehen des Teils führen.

Eine Möglichkeit, dieses Verziehen zu vermeiden, besteht darin, sicherzustellen, dass keine Bereiche dramatisch dünner als andere sind, da dünnere Bereiche schneller abkühlen. Eine ideale Situation ist es, vollständig konsistente Wandstärken zu haben, aber wenn dies nicht möglich ist, sollte der Übergang zwischen dünn und dick so allmählich wie möglich sein.

Zu befolgende Regeln:

• Dünne Wände sollten nicht dünner als 40 % der Dicke benachbarter Wände sein
• Materialien wie Polyurethan und langfaserverstärkte Kunststoffe können dünne Wände nicht aufnehmen

2. Aus anderen Formaten konvertierte CAD-Dateien

Beim Entwerfen eines Spritzgussteils müssen Sie bei Null anfangen und jeden Schritt des Produktlebenszyklus auf den Spritzgussprozess abstimmen.

Das bedeutet, dass Sie beispielsweise nicht einfach eine 3D-Druckdatei wie eine .STL-Datei in ein Spritzgussformat konvertieren können. Selbst wenn Sie die .STL-Datei in eine .STEP-Datei umwandeln, ist das Ergebnis ein 3D-Objekt, das ursprünglich aus Dreiecken besteht, während das Spritzgießen Formen als eine Reihe von Kurven interpretiert.

Es gibt zwar Reverse-Engineering-Softwarepakete, um .STL-Dateien (zurück) in ein anderes Format umzuwandeln, aber sie erfordern genauso viel Fachwissen – oder mehr – wie das Entwerfen eines neuen Teils.

3. Trennlinien an der falschen Stelle

Beim Spritzgießen ist die Trennebene die Trennlinie zwischen Kern- und Kavitätenform. Seine Platzierung kann den Erfolg und das kosmetische Erscheinungsbild des Formteils beeinflussen.

Eine unsachgemäße Platzierung der Trennlinie kann zu folgenden Problemen führen:

• Flash, wo Material aus dem winzigen Spalt zwischen Formkern und Kavität austritt
• Zusätzliche Auswurfschritte erforderlich

Trennlinien sollten idealerweise entlang scharfer Kanten platziert werden. Dadurch wird die Linie weniger sichtbar und die Wahrscheinlichkeit von Blitzen und anderen unerwünschten Effekten wird verringert.

Viele CAD-Softwarepakete enthalten eine Trennlinienanalyse, die Ihnen bei der Entscheidung über die ideale Platzierung hilft. Ihre Software kann jedoch die eventuelle reale Anwendung Ihres Teils wahrscheinlich nicht verstehen, was ebenfalls ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Linienplatzierung ist.

4. Verwendung von weniger als 1 Grad Formschräge

Beim Spritzgießen ist Verjüngung oder Verjüngung ein Winkel, der in ein Design integriert wird, um das Auswerfen der Form zu erleichtern. Zugluft kann auch das Verziehen oder Brechen eines Teils reduzieren.

Einer der häufigsten Fehler beim Spritzgussdesign ist der Verzicht auf Entwürfe – oder deren Einbeziehung erst spät in den Designprozess, wenn dies das ansonsten fertige Design negativ beeinflusst.

Zu befolgende Regeln:

• Fügen Sie 1 Grad der Formschräge für jeden Zoll Hohlraumtiefe hinzu
• 0,5 Grad für vertikale Flächen
• 3+ Grad zum Abschalten

Denken Sie auch daran, dass sich die Formschräge auf die Trennlinie bezieht:Die Linie muss so platziert werden, dass sie sich teilt und somit die Formschräge minimiert.

5. Unterschnitte

Hinterschneidungen sind Vorsprünge, vertiefte Bereiche oder andere Merkmale, die verhindern würden, dass ein Teil aus einer einfachen zweiteiligen Form ausgeworfen wird. Beispiele für Hinterschnitte sind Verbindungslaschen an Kunststoffbehältern und Gewinde an Befestigungselementen.

Spritzgussteile sind viel einfacher (und billiger) herzustellen, wenn das Design frei von Hinterschnitten ist, daher sollten alle Anstrengungen unternommen werden, um sie aus dem Design zu entfernen.

Wenn die Funktion für das Teil wesentlich ist, gibt es einige Problemumgehungen, einschließlich Seitenaktionen, Stoßabschaltungen und Teleskopabschaltungen, aber diese erhöhen sowohl die Kosten als auch die Vorlaufzeit. Das Ändern der Trennlinie kann das Problem des Hinterschnitts mindern.

Hinterschnitte stellen auch ein Problem bei der CNC-Bearbeitung dar, wenn ein Schaftfräser aufgrund seiner Platzierung ein Merkmal nicht erreichen kann. Einige Prototypen mit schwierigen Hinterschneidungen können für den 3D-Druck mit Stützstrukturen geeignet sein.

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