Schlüsselkomponenten einer Spritzgussform erklärt – ein vollständiger Leitfaden

Die Formwerkzeuge sind ein entscheidender Aspekt aller Kunststoffspritzgussprojekte und bestimmen die endgültige Form und Qualität der entworfenen Teile oder Produkte. Eine Spritzgussform ist jedoch kein einzelnes Element, das die geschmolzenen Kunststoffströme aufnimmt und verfestigt. Stattdessen erfüllen verschiedene Komponenten einer Spritzgussform während des gesamten Prozesses unterschiedliche Funktionen in einer kompakten Designstruktur.

In diesem Artikel werden die verschiedenen Systeme und Komponenten und ihre Auswirkungen auf die Gesamtstruktur und Funktionalität von Formwerkzeugen erläutert. Darüber hinaus werden mögliche Fehler und Materialien für die Formenherstellung kurz beschrieben, um den Lesern zu helfen, bessere Entscheidungen zu treffen.

Lass es uns durchgehen!

Arten von Spritzgussformen

Was ist Spritzgießen vor den Formen und ihren Typen? Dabei handelt es sich um einen Prozess zur Formung thermoplastischer Teile durch Einspritzen und Verfestigen des flüssigen Materials im Inneren der Form. Hohlräume in Formen ahmen die negative Geometrie der beabsichtigten Teilegeometrie nach.

Als nächstes gibt es mehrere Varianten der Spritzgussform, jede mit einzigartigen Produktionsmöglichkeiten und Montagestrukturen für die enthaltenen Komponenten und Systeme. Im Folgenden sind einige beliebte Arten von Spritzgussformen aufgeführt:

Familienformen

Lassen Sie uns zunächst die Formen mit einer und mehreren Kavitäten verstehen. Eine einzelne Kavität produziert einen einzelnen Artikel in einem Produktionszyklus, während eine Multikavität mehrere identische Artikel produziert. Darüber hinaus umfassen die Familienformen mehrere Hohlräume mit unterschiedlichen Geometrien. Dies bedeutet, dass mehrere Designs in einem einzigen Formaufbau hergestellt werden müssen, beispielsweise das Formen von Gehäusen, Knöpfen und internen Halterungen eines medizinischen Diagnostikgeräts mit demselben Material.

Die Komplexität der Formkonstruktion und des Formenbetriebs birgt das Risiko bestimmter Mängel, wie z. B. ungleichmäßige Erstarrung und Maßabweichungen.

Zwei-Platten-Formen

Es handelt sich um eine einfache Formform, die nur aus einer beweglichen und einer festen Formhälfte besteht, die beide an einer Trennlinie zusammentreffen. Das Hauptmerkmal von Zweiplattenformen besteht darin, dass die einzelne Trennfuge das einfache Öffnen des Spritzgusshohlraums und -kerns zum Auswerfen des ausgehärteten Teils erleichtert.

Wenn die Form über mehrere Kavitäten verfügt, bleiben Angusskanal und Anschnitte in der Nähe dieser Trennlinie. Hersteller verwenden diese Formen für kleine Teile ohne komplizierte Merkmale zu geringen Kosten. Allerdings können hohe Drücke Grate verursachen, und die einfache Struktur schränkt die Flexibilität beim Formendesign ein.

Drei-Platten-Formen

Dreiplattenformen enthalten zwei oder mehr Trennfugen; Die endgültigen Teile können nicht durch einfaches Öffnen der Kavität und des Kerns erreicht werden. Stattdessen trennt die zusätzliche Angussplatte die Angussschiene und den Anschnitt, sodass Sie das geformte Objekt separat von der Angussschiene entfernen können.

Für den zusätzlichen Abschnitt oder die zusätzliche Platte ist es nicht erforderlich, dass sich Anguss und Anschnitt in der Nähe der Trennlinie von Hohlraum und Kern befinden, sodass Sie Anschnitte getrennt von den Angusskanälen platzieren können. Diese Arten von Formen eignen sich für komplexe Formen und Anforderungen an mehrere Anschnitte. Allerdings sind sowohl die Spritzgusswerkzeuge als auch die Produktionskosten relativ teuer.

Stapelformen

Die mehreren Formen werden in präziser Ausrichtung mit einer einzigen Fläche kombiniert und bilden eine Etagenform. Die Kavitäten sind also doppelt so groß oder höher als bei einer Standard-Spritzgussform. Während eine Form die Teile auswirft, wird in die andere Form eingespritzt, und dieser Zyklus läuft gleichzeitig ab; So verdoppelt ein einziger Zyklus die Anzahl der Teile. Darüber hinaus muss die Form oder Größe der Hohlräume nicht auf allen Seiten gleich sein. Dies ist sehr vorteilhaft, wenn für die Montage unterschiedliche Spritzgusskomponenten benötigt werden.

Die Etagenformen steigern die Produktionseffizienz und machen das Formen großer Mengen nahtloser. Die fortschrittlichen Maschinen können die Einspritzprozesse automatisieren und eine hohe Präzision gewährleisten.

Formen abschrauben

Beliebt sind die Abschraubformen vor allem für die Herstellung von Schraubflächen wie z.B. Flaschenhähnen. Dabei handelt es sich um einen Gewindekern, der durch Ausschraubzyklen die erstarrten Teile herausdrückt. Währenddessen unterstützt ein Zahnstangenmechanismus das Herausschrauben des Innenkerns.  

Wenn Sie große Mengen präziser Gewindeteile mit ähnlichen Oberflächenmerkmalen benötigen, ist das Abschrauben von Formen die beste Option.

Formen einsetzen

Diese speziell entwickelten Formen enthalten metallische Einsätze im Inneren der Spritzgussteile. Das eingespritzte Material umströmt diese Einsätze und verkapselt sich beim Erstarren. Das Einsatzformen wird vor allem zum Einsetzen von Gewindekomponenten und elektronischen Metallanschlüssen in Kunststoffteile verwendet.

Manuelle oder automatische Mechanismen platzieren und halten den Einsatz in der Form. Beim manuellen Halten wird es mit der Hand in die Form gelegt. Für die Ausrichtung und korrekte Positionierung sorgen Stifte, Schlitze oder Magnethalter.  Andererseits führen Robotersysteme oder Feeder das Einlegen automatisch vor jedem Formzyklus durch.

Multi-Shot-Formen

Mit diesem Werkzeug werden mehrfarbige Teile und Teile aus mehreren Materialien hergestellt. Die Form umfasst mehrere Injektoren, die gleichzeitig das geschmolzene Material in die Kavität einspritzen können. Sobald der erste Schuss Gestalt annimmt, werden darauf folgende Schüsse aufgebaut. Um das Einspritzen mit mehreren Schüssen zu erleichtern, ist die Form an einem Dreh-, Verschiebungs- oder Kern-Zurück-Mechanismus befestigt.

Die Multi-Shot-Formen eignen sich zum Kombinieren von duroplastischem und thermoplastischem Material in einem einzigen Teil und Teilen mit mehreren thermoplastischen Materialien in einem einzigen Artikel. Beispielsweise können sie zum Anbringen von Griffen an Duroplast-Werkzeuggriffen, Zahnscheiben, Dichtungen, Dichtungen, O-Ringen usw. verwendet werden.

Die Kernkomponenten von Spritzgussformen

Zwei grundlegende Abschnitte jeder Spritzgussform sind Kavitätsseite A (stationär) und Kavitätsseite B (beweglich). Der stationäre Abschnitt definiert die Außenprofile des Teils und bildet den Hohlraum zum Füllen des Materials, während sich Seite B zur Trennlinie bewegt.

Seite des Hohlraums A (stationäre Seite)

Hohlraumseite A ist an der stationären Platte der Formmaschine befestigt und bewegt sich während des Formvorgangs nicht. Es beherbergt das Läufersystem und sorgt mithilfe von Führungsstiften und Buchsen für die präzise Ausrichtung mit der beweglichen Seite B. Folglich sind auf dieser Seite auch die Kühlkanäle integriert, um die Kühlmittel während der Erstarrung fließen zu lassen. 

Seite der Kavität B (bewegliche Seite)

Die B-Seite der Kavität spielt eine entscheidende Rolle beim Öffnen und Schließen der Form. Oftmals enthält es ein Auswerfersystem und einen Einsatzhaltemechanismus. Darüber hinaus verbindet die bewegliche Aufspannplatte der Formmaschine diese Seite und erleichtert das Öffnen und Schließen der Form. Die Bewegung und Ausrichtung dieses Hohlraums sind für präzise Abmessungen und eine reibungslose Freigabe der endgültigen Teile von entscheidender Bedeutung.

Komponenten nach Funktion

Nach den Kernkomponenten folgen hier die Komponenten einer Spritzgussform entsprechend ihrer Funktionalität. Einige von ihnen transportieren das Rohmaterial, steuern das Öffnen und Schließen und sorgen für die Kühlung. Dies bedeutet, dass ein bestimmter Satz von Teilen bestimmte Funktionen ausführt, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Läufersystem

Lassen Sie uns das so verstehen:Das Fass spritzt die geschmolzene Flüssigkeit durch eine Düse ein, und einige Kanäle sind erforderlich, um den Fluss von der Fassdüse zum Einspritzkanal zu übertragen, von wo aus das Material in einen Hohlraum gelangt. Dabei erleichtert das Läufersystem diese Materialumwandlung zum Tor. Darüber hinaus kann das Angusssystem bei Mehrkavitätenwerkzeugen über ein Netzwerk von Verteilungskanälen verfügen.  

Typische Angusssystemteile einer Spritzgussform sind:  

• Angussbuchse:  Typischerweise handelt es sich um einen konischen oder zylindrischen Kanal, der geschmolzenen Kunststoff von der Düsenspitze zum Einlasspunkt des Angusskanals transportiert. Bei einer Form mit nur einer Kavität reicht der Anguss direkt bis zur Angussposition.
• Läufernetzwerk:  Der Angusskanal teilt das Einlassmaterial mithilfe eines Unterkanalnetzes in verschiedene Hohlraumanschnitte auf.
• Tor: Das Angussnetzwerk leitet den Fluss zum Anschnitt, einer kleinen Öffnung zum Formhohlraum. Das Tor kann ein Kanten-, Stift-, Fächer- oder ein anderer Typ sein.

Möglicherweise denken Sie über Druck und Temperatur nach, wenn Sie über diese Angusskanalkomponenten einer Spritzgussform sprechen. Die Düse selbst hält den hohen Einspritzdruck aufrecht. Dadurch fließt das Material gleichmäßig innerhalb des gewünschten Viskositätsniveaus.

Darüber hinaus gibt es zwei Arten von Läufern:Kaltläufer und Heißläufer. Der Heißkanal enthält einen Hochtemperaturkanal mit zusätzlichen Heizeinrichtungen und hält die Vorlauftemperatur aufrecht, um eine vorzeitige Erstarrung zu vermeiden. Andererseits liefert der Kaltkanal lediglich den Ansaugstrom ohne weitere Erwärmung.

Kühlsystem

Die Abkühlphase nimmt 50 bis 80 % der Zeit des Spritzgießprozesses in Anspruch. Sie können sich also vorstellen, wie wichtig es ist, fehlerfreie Kunststoffteile herzustellen. Im Wesentlichen handelt es sich bei dem Kühlsystem um ein Netzwerk von Wasserleitungen in der Nähe von Spritzgussformkomponenten, die hauptsächlich den Haupthohlraum umgeben, der das geschmolzene Futter formt. Obwohl Wasser als Kühlmittel am häufigsten verwendet wird, werden beim Hochtemperaturformen auch Ethylenglykol oder andere Öle verwendet.

Ein Kühlsystem bietet eine bessere Kontrolle über den Betrieb, da es die Temperatur und die Durchflussrate regulieren und anpassen kann. Dadurch verhindert eine ordnungsgemäße Kühlung ein Umwickeln, erhöht die Produktionseffizienz und verlangsamt den Formenverschleiß.

Bei komplexen und großen Formen (z. B. Kern mit einer Größe von 50 mm oder mehr) erfolgt die Wasserzirkulation konform statt in geraden Linien. Im Folgenden sind die Teile einer Spritzgussform aufgeführt, die unter das Kühlsystem fallen:

• Leitbleche: Sie leiten das Kühlmittel zu den Unterkanälen um, typischerweise klingenförmige Metallstreifen.
• Bubbler:  Diese Hohlrohre verbinden die in den Bohrlöchern platzierten Kanäle.
• Thermostifte:  Es handelt sich um mit Flüssigkeit gefüllte Zylinder, die durch kontinuierliche Zirkulation Wärme absorbieren und abgeben.
• Externe Pumpe: Es stellt ausreichend Druck für eine bestimmte Durchflussrate bereit und hält die Kühlzyklen aufrecht.

Formkomponentensystem  

Dies sind die zentralen Komponenten einer Spritzgussform, die für die endgültige Geometrie, Abmessungen, Ausrichtung und Präzision verantwortlich sind. Wie der Name schon sagt, formen (formen) sie die Teile und geben ihnen die Details der Oberfläche und der inneren Merkmale der Hohlräume. Zu den Formkomponenten gehören ein Kern, eine Kavität, ein Formstab, ein Heber usw.

Sie können diese Komponenten schnell identifizieren. Jede Komponente, die mit Zufuhrmaterialien in Kontakt kommt, sobald sie durch den Anschnitt in die Kavität eintritt.

Hier sind die Gemeinsamkeiten des Formkomponentensystems;

• Formhohlraum:  Es bleibt ortsfest mit der Maschine und hält dem Einspritzdruck des Kolbens stand.
• Kern:  Eine weitere bewegliche Hälfte verzahnt sich während des Prozesses mit der Kavität und bildet die kompletten Innenelemente.
• Formstab:  Ein Kernstift, der schmale und längliche Merkmale wie Wellen oder Löcher innerhalb des Teils erzeugt.
• Lifter:  Sie behalten feste Entformungswinkel für verschiedene Funktionen bei, um das Schließen und Öffnen der Form zu erleichtern.

Entlüftungssystem

Der geschmolzene Strom kann die Luft in den Hohlraum befördern, und bei den Erstarrungsvorgängen entstehen Formgase. Diese Einschlüsse können zu Hohlräumen, Blasen, Schwachstellen, Brandflecken und unvollständiger Füllung führen. Daher ist ein Entlüftungssystem in Spritzgussformen und -werkzeugen unerlässlich, um die eingeschlossene Luft zu entfernen und diese Probleme zu lösen. Darüber hinaus tragen Entlüftungsöffnungen dazu bei, den übermäßigen Einspritzdruck zu begrenzen.

Beim Klein- und Standardformverfahren werden Entlüftungsöffnungen in der Galvanisierungslinie zusammen mit den Entlüftungsstiften am Körper der zentralen Kavität platziert. Allerdings werden die Systemteile einer Spritzgussform mit der Komplexität der Form immer komplexer.

Einige andere typische Entlüftungssysteme sind:

• Rillen und Kanäle: Schmale Kanäle oder Rillen zusammen mit Stiften und Entlüftungspunkten an der Trennfuge:
• Luftsaugen:  Entfernen der Luft durch eine externe Vakuumpumpe vor der Injektion.  
• Entlüftungsventile: Die Mikroventile sowohl an der Innen- als auch an der Außenseite des Hohlraumkörpers.
• Belüftungsöffnungen rund um die Komponenten:  Oft sind Entlüftungsöffnungen überall an den Komponenten angebracht, die mit dem erhitzten Fluss verbunden sind, wie z. B. Anguss, Angusskanal und Anschnitt.

Leitsystem

Die Führungssystemteile sorgen für die Ausrichtung zweier Formhälften und anderer Komponenten beim Öffnen und Schließen. Daher ist ihre Rolle entscheidend für die Gewährleistung von Präzision und Konsistenz in jedem Zyklus. Anschließend können die Spannkräfte in sich wiederholenden Zyklen von der Position abweichen. Daher verhindern die Komponenten des Führungssystems wie Führungsstifte, Buchsen und Platten dies.

Führungsstifte und -buchsen:  Diese beiden Komponenten wirken zusammen, um die Bewegung der Formhälften zu steuern. Führungsstifte sind zylindrische Verlängerungen, die an einer Hälfte angebracht sind und mit den entsprechenden Buchsen (Hülsen) an der anderen Hälfte ineinandergreifen und die Ausrichtung aufrechterhalten.

Auswerfersystem

Nach Ablauf der Abkühlzeit öffnet sich die Form und das Auswerfersystem ermöglicht die sichere und reibungslose Entnahme der Teile und Angusskanäle. Typischerweise werden hierfür Auswerferstifte verwendet. Diese dünnen zylindrischen Stifte sind in einer Auswerferplatte befestigt, die an der beweglichen Seite angebracht ist. Die Kontaktpunkte der Stifte sind flache Plattenoberflächen, sodass die Kraft gleichmäßig verteilt wird und das Teil nicht beschädigt wird.

Weitere Komponenten sind:

• Rückgabe-Pins:  Diese Teile sorgen für die Positionierung und Stabilität der Formhälften beim Öffnen. Sie begrenzen die Druckkraft der Auswerferstifte auf der stationären Seite.
• Auswerferhülsen: Hülsen werden zum Entfernen aus zylindrischen Hohlräumen verwendet. Eine dünne Hülse bedeckt die Formoberfläche und die Rückkraft wirft das Teil aus der Form.

Komponenten nach Struktur

Die Strukturkategorisierung von Spritzgussformkomponenten umfasst die Formbasis, den Kern sowie verschiedene Hilfsteile und -systeme.

Formbasis

Es ist die Grundlage, auf der alle anderen Komponenten einer Spritzgussform aufgebaut oder festgelegt sind. Die Formbasis besteht typischerweise aus massiven, starren Materialien wie gehärtetem Stahl. Der Spritzgussbegriff „Basis“ bezieht sich jedoch nicht auf ein einzelnes Stück. Stattdessen werden verschiedene Plattentypen zu einer einzigen Platte mit verschiedenen Montagemerkmalen wie Bohrlöchern kombiniert.

Zwischen den seltenen und oberen Klemmplatten sind verschiedene Platten eingelegt. Die seltene Klemmplatte verbindet die Form mit der Spritzgießmaschine:Formplatte, Auswerferplatte, Auswerferhalteplatte usw., abhängig von der jeweiligen Formeigenschaft.

Formkern

Ein Formkern bildet die Hohlräume für Hohl- und Innengeometrien und verbindet sich dabei mit dem Hohlraum. Es sorgt für die Struktur und hält einem Teil des Klemmdrucks stand. Die Form des Kerns umfasst typischerweise runde Ecken und Kanten mit geeigneten Formschrägen. Wenn Sie Kern und Hohlraum in der richtigen Ausrichtung miteinander verbinden, bilden sie einen Hohlraum oder Hohlraum zur Aufnahme des geschmolzenen Kunststoffs.

Nach dem Formen wird der Kern zurückgezogen und das Auswurfsystem entfernt das Teil aus dem stationären Hohlraumbereich. Übliche Kernziehmechanismen sind mechanischer, hydraulischer und pneumatischer Zug.

Hilfsteile

Die Hilfsteile beziehen sich auf tragende Elemente, die nicht unter der Formstruktur installiert sind. Sie werden vorübergehend zusammengebaut, um die Funktion eingeschlossener Spritzgussteile zu erleichtern. Obwohl Hilfsteile für Form und Geometrie keine Rolle spielen, sind sie für die Aufrechterhaltung enger Toleranzen, struktureller Integrität und Gesamtqualität spritzgegossener Kunststoffteile von entscheidender Bedeutung.

• Ortungsring:  Ein kreisförmiger Ring auf der beweglichen Seite, der die Form führt und sie gleichzeitig an der Maschine befestigt. Es sorgt für die korrekte Positionierung der Düsenspitze, der Angussbuchse und ähnlicher Teile in Bezug auf die Formposition.
• Angussbuchse:  Ein kleiner Zwischenkanal zwischen der Düsenspitze und dem Einlass des Läufers.
• Auswerferstifte :Sie sorgen für den sicheren Auswurf des Endteils.
• Materialgreifer :Ein Mechanismus, der die Kunststoffpellets hält und in den Lauf der Maschine leitet.
• Support Pillers:  Die vertikalen festen Strukturen zwischen der seltenen Klammer und der oberen Formplatte. Sie sorgen für strukturelle Unterstützung und verteilen den Druck.
• Auswerferplatte:  Eine Platte in der Basis, die die Auswerferstifte fixiert.
• Führungsstifte und Buchsen:  Die verlängerten Führungsstifte auf der einen Hälfte und die Buchsen auf der anderen Hälfte greifen ineinander, um die richtige Ausrichtung zu gewährleisten.
• Auswerfer-Haltestift: Sie halten die Auswerferbaugruppe, während Auswerferstifte das Teil entfernen.

Hilfssysteme

Hilfssysteme sind wie Hilfsteile die unterstützenden Systeme für den Spritzgießprozess. Typische Beispiele sind Anguss-, Auswurf- und Kühlsysteme, die wir weiter oben in diesem Artikel besprochen haben.

Hilfseinstellungen

Zwei Haupthilfsaufbauten in der Spritzgussform sind Hebeösenschraubenlöcher und KO-Löcher. Diese Aufbauten bieten den Mechanismus zum Übertragen oder Neupositionieren der Form und unterstützen den Auswurfvorgang.

• Löcher für Ringschrauben: Diese Gewindelöcher sichern die Ringschrauben. Währenddessen transportieren die Bolzen die große Form mithilfe eines Krans oder einer Hebeanlage.
• KO-Loch:  Die KO-Lochposition befindet sich in der seltenen Klemmplatte; Es enthält die Auswerferstangen und bietet einen Rückschubraum zum Schieben der Auswerferplatte und der Teile.

Tote Ecken-Handhabungsstrukturen

Erstens beziehen sich tote Ecken auf Bereiche oder Ecken, die für die Verarbeitung (Befüllen, Kühlen usw.) schwer zugänglich sind. Beispiele hierfür sind Hinterschneidungen, scharfe Ecken, tiefe Kanäle usw. Hier wirken Strukturen wie Winkelauswerfer, Hydraulikzylinder und Schieber dieser Komplexität entgegen.

• Folie : Auf der Seite, wo Hinterschneidungen vorhanden sind, verbleibt ein Schieber. Ein Gleiteinsatz und ein Bolzenmechanismus unterstützen die Hinterschneidung während der Erstarrung und helfen dabei, die Hinterschneidungsseite ohne physische Beschädigung zu entfernen.
• Hydraulikzylinder: Ein Zylinder, der die nötige Kraft zum Bewegen der Schlitten liefert.
• Abgewinkelter Auswerfer:  Ein Auswerferstift bewegt sich in einem bestimmten Winkel, um Teile aus schwierigen oder schwer zugänglichen Bereichen aus der Form zu drücken.

Häufige Fehler und Einstellmethoden für Spritzgussformen

Die komplexe Struktur und Montage der Formteile birgt auch das Risiko einiger Mängel in den Endteilen. Diese Mängel sind hauptsächlich auf eine falsche Ausrichtung, Einrichtung und Bedienung verschiedener Komponenten einer Spritzgussform zurückzuführen. Die Berücksichtigung möglicher Mängel bei der Konstruktion und Verarbeitung ermöglicht es Ihnen jedoch, Gegenkorrekturen vorzunehmen.

Die folgende Tabelle zeigt die häufigsten Fehler, mögliche Ursachen und Gegenkorrekturmethoden;

Fehler 1:Das Öffnen, Schließen, Auswerfen und Zurücksetzen der Form erfolgt nicht reibungslos

Ursache:

• Der Führungsstift und die Führungsbuchse in der Formbasis gleiten nicht reibungslos oder sitzen zu fest. 
• Der Schieber oder Auswerferstift gleitet nicht reibungslos. 
• Der Rückstellfeder fehlt die ausreichende Kraft oder Vorspannung.

Lösung:

1. Reparieren oder ersetzen Sie den Führungsstift und die Führungsbuchse. 
2. Überprüfen und reparieren Sie den Sitz des Schiebers und des Auswerferstifts. 
3. Erhöhen oder ersetzen Sie die Feder.

Fehler 2:Nichtübereinstimmung zwischen Form und Spritzgießmaschine

Ursache:

• Die Position des Fixierrings ist falsch oder seine Größe ist zu groß oder zu klein. 
• Die Breite der Form ist zu groß; Die Höhe der Form ist zu gering. 
• Die Position oder Größe des Auswurflochs ist falsch; Die Position oder Größe des erzwungenen Reset-Lochs ist falsch.

Lösung:

1. Ersetzen Sie den Fixierring. Passen Sie die Größe und Position des Fixierrings an. 
2. Verwenden Sie eine Injektionsmaschine mit höherer Tonnage. Erhöhen Sie die Dicke der Form. 
3. Passen Sie die Position und Größe des Auswurflochs an; Passen Sie die Position und Größe des Rücksetzlochs an.

Fehler 3:Schwierigkeiten beim Befüllen und Entfernen von Teilen

Ursache:

• Das Angusssystem ist verstopft, die Querschnittsgröße des Angusskanals ist zu klein, die Angussanordnung ist unangemessen und die Angussgröße ist klein. 
• Der Grenzhub der Form ist unzureichend, der Kernziehhub der Form ist unzureichend und der Auswurfhub der Form ist unzureichend.

Lösung:

1. Inspizieren Sie alle Segmente des Torsystems und der Tore und reparieren Sie die relevanten Teile. 
2. Überprüfen Sie, ob die Begrenzungs-, Kernzieh- und Auswurfhübe den Konstruktionsanforderungen entsprechen, und passen Sie die Hübe an, die nicht den Anforderungen entsprechen.

Fehler 4:Schimmelwasserkanäle verstopft oder undicht

Ursache:

• Stellen Sie den Abstand entsprechend ein und schleifen Sie die Trennfläche der Arbeitsteile. 
• Fügen Sie lokal Material hinzu und verbessern Sie die Belüftung. Erhöhen Sie die Größe der Auswerferstifte und verteilen Sie sie gleichmäßig. 
• Reparieren Sie Grate, erhöhen Sie den Entformungswinkel und führen Sie Nitrieren durch. 
• Stellen Sie den Anguss ein, sorgen Sie für einen gleichmäßigen Druck und stärken Sie das Produkt. 
• Überarbeiten Sie die Bearbeitung. 
• Verbessern Sie den Anschnitt und erhöhen Sie die Formtemperatur.

Lösung:

1. Überprüfen Sie die Verbindungsmethode der Wassereinlass- und -auslassrohrverbindungen des Kühlsystems sowie aller Segmente des Wasserkanals und reparieren Sie die relevanten Teile. 
2. Inspizieren Sie den Dichtungsring und die Wasserrohrverbindung und reparieren oder ersetzen Sie die entsprechenden Teile.

Fehler 5:Schlechte Teilequalität (Grat, kurzer Schuss, Auswerferspuren, Schleifspuren, erhebliche Verformung, übermäßige Toleranzen, sichtbare Schweißnähte)

Ursache:

• Zu großes Spiel in der Montage.
• Schlechter Materialfluss, eingeschlossene Luft.
• Auswerferstifte sind zu klein, was zu ungleichmäßigem Auswurf führt.
• Unzureichender Entformungswinkel, Grate, unzureichende Härte.
• Ungleichmäßiger Einspritzdruck und unzureichende Produktfestigkeit.
• Bearbeitungsfehler.
• Der Abstand vom Anguss ist zu groß, niedrige Formtemperatur.

Lösung:

1. Stellen Sie den Abstand entsprechend ein und schleifen Sie die Trennfläche der Arbeitsteile. 
2. Fügen Sie Material lokal hinzu und verbessern Sie die Belüftung. 
3. Erhöhen Sie die Größe der Auswerferstifte und verteilen Sie sie gleichmäßig. 
4. Reparieren Sie Grate, erhöhen Sie den Entformungswinkel und führen Sie Nitrieren durch. 
5. Stellen Sie den Anguss ein, sorgen Sie für einen gleichmäßigen Druck und stärken Sie das Produkt. 
6. Überarbeiten Sie die Bearbeitung. 
7. Verbessern Sie den Anschnitt und erhöhen Sie die Formtemperatur.

Materialien zur Herstellung von Spritzgussformen

Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminium, Titan, Berylliumkupfer und verschiedene andere Metalle und Legierungen sind wichtige Materialoptionen für die Herstellung von Spritzgussformen. Aber auch für Rohstoffe mit hohem Schmelzpunkt sind Keramikformen weit verbreitet.

Das Formmaterial für ein bestimmtes Projekt oder Kunststoffteil hängt vom gewünschten Produktionsvolumen, der Art des Einspritzmaterials, der Komplexität, der Bearbeitbarkeit und den Toleranzen ab. Beispielsweise hält Edelstahl bis zu einer Million Zyklen stand, Aluminium ist für einige tausend Zyklen geeignet. Allerdings muss das Formmaterial mindestens einen höheren Schmelzpunkt haben als der eingespritzte Kunststoff.

Hier ist eine kurze Erläuterung gängiger Spritzgussmaterialien;

Stahl

Stahl ist ein langlebiger Werkstoff für den Formenbau mit ausgezeichneter Haltbarkeit. Es hält bis zu 5.000 Zyklen stand und eignet sich für ABS, Nylon, PP, PC, Acryl und zahlreiche andere Kunststoffe. Aus Stahl A-2, D-2 und M-2 können der Kern, der Hohlraum und andere Komponenten einer Spritzgussform hergestellt werden.

Edelstahl

Die Zusammensetzung aus zusätzlichem Chrom und Kohlenstoff erhöht die Korrosions-, Verschleiß- und Abriebfestigkeit. Aus den Edelstahlsorten 420, 316-L, 174-PH usw. lassen sich also komplexere und langlebigere Formen herstellen. Allerdings kann die Zykluszeit aufgrund einer geringen Wärmedissoziationsrate länger sein.

Werkzeugstahl

Werkzeugstähle sind Gusseisenlegierungen mit Kohlenstoff und anderen Legierungselementen. Die Variation der Werkzeugstahllegierungen und -sorten ermöglicht Maschinenformen mit individuellen Eigenschaften. Beispiele sind die Werkzeugstähle H-10, H-13, T-15, A6 und M2.

Aluminium

Aluminium hält mehreren Chargen zwar nicht stand, ist aber als Rapid-Tooling-Material bekannt. Dies bedeutet, dass Aluminium-Spritzgussformen aufgrund der Materialkosten und der hervorragenden Bearbeitbarkeit zu geringen Kosten und mit kurzer Vorlaufzeit hergestellt werden können. Folglich verkürzt die hohe Wärmeleitfähigkeit von 6061 und 7075 auch die Zykluszeit erheblich.

Berylliumkupfer

Diese Kupferlegierung ist für ihre außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit bekannt, was sie zu einem vorteilhaften Formmaterial für hochpräzise Kunststoffteile macht. Hersteller verwenden dieses Metall für Heißkanäle, Formeinsätze, Kerne und andere Teile.

Schlussfolgerung

Zusätzlich zu Kern und Hohlraum wirken mehrere andere Systeme und Komponenten zusammen, um das geschmolzene Material zu formen, das an der Düsenspitze des beheizten Zylinders vorbeiströmt. Angusskomponenten übertragen den Fluss auf den Anschnitt und den Formhohlraum, das Kühlsystem steuert die Erstarrung, führt Komponenten, die die Mod-Hälften beschildern, Auswurfstifte entfernen die Teile aus dem Hohlraum und mehrere andere Einbau- und Hilfskomponenten führen spezielle Funktionen aus.

Die richtige Materialauswahl, präzise Fertigung, Hohlraumbearbeitung und genaue Ausrichtung sind entscheidend für die Herstellung einer Form, die alle beabsichtigten Spezifikationen erfüllen kann. Darüber hinaus beeinflusst auch das Fachwissen der Ingenieure und Betreiber die Endqualität.

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FAQs

Was sind die vier grundlegenden Schritte im Spritzgussprozess?

Die vier grundlegenden Schritte des Spritzgießens bestehen aus dem Einspannen der Form in die Maschine, dem Einspritzen der Palette in einen beheizten Zylinder und weiter in den Formhohlraum, dem kontrollierten Abkühlen und dem Auswerfen. Alle diese Schritte spielen eine entscheidende Rolle für den Gesamterfolg des Kunststoffspritzens.

Wie viele Zyklen hält eine Spritzgussform normalerweise aus?

Die Produktionszyklusfähigkeit einer Spritzgussform hängt von Faktoren wie Formmaterial, Rohkunststofftyp und Verarbeitungsbedingungen ab. Beispielsweise kann eine Schnellform aus Aluminium einige tausend Zyklen aushalten, während eine Form aus einer wärmebehandelten Stahllegierung bis zu einer Million Zyklen aushalten kann.

Was ist die Standardtemperatur für eine Spritzgussform?

Beim Spritzgießen liegt die Schmelztemperatur von Kunststoffpaletten zwischen 204 °C und 249 °C (400 bis 480 °F), während die Formtemperatur zwischen 80 °C und 90 °C (176 bis 194 °F) liegt.

Aus welcher Richtung soll der Kunststoff im Formprozess eingespritzt werden?

Der Kunststoff sollte aus einer Richtung eingespritzt werden, die einen gleichmäßigen Fluss des Materials durch die Form ermöglicht, oft zuerst durch den dicksten Abschnitt. Dies stellt eine ordnungsgemäße Befüllung sicher, minimiert Lufteinschlüsse und verringert das Risiko von Defekten.

Was ist die maximal mögliche Dicke einer Spritzgussform?

Die maximale Dicke eines Spritzgussteils liegt typischerweise zwischen 4 mm und 6 mm (0,16 bis 0,24 Zoll). Je nach Materialart und Teiledesign kann sie jedoch bis zu 10 mm betragen.