3 Faktoren, die durch Spritzguss hergestellte Teile beeinflussen

Spritzguss ist die häufigste Verarbeitungsmethode für Kunststoffprodukte. Spritzgießen ist ein Synonym für hohe Effizienz und Massenproduktion. Sind Sie als Anwender von Spritzgussteilen schon einmal auf einen Produktfehler etc. gestoßen? Wie ist ein so minderwertiges Produkt entstanden? Auf welche Probleme sollte beim Spritzgießen geachtet werden, um das Auftreten fehlerhafter Produkte zu verhindern? In diesem Artikel werden die Faktoren, die zu fehlerhaften Produkten führen, und die Lösungen im Detail aufgelistet. Wir hoffen, Ihnen helfen zu können, mehr über die Spritzgusstechnologie zu verstehen.

1. Schwindung beim Spritzgießen

Die Schrumpfung, die während des thermoplastischen Formens auftritt, wirkt sich direkt auf die Ausbeute des Endprodukts aus. Die Elemente, die das Schrumpfen beim thermoplastischen Formen beeinflussen, sind wie folgt:

1.1 Kunststoffvarianten während des Formprozesses von Thermoplasten, Faktoren wie Volumenänderung durch Kristallisation, starke innere Spannungen, große im Kunststoffteil eingefrorene Eigenspannungen und starke molekulare Orientierung, sodass die Schrumpfungsrate höher ist als bei duroplastischen Kunststoffen. Großer, breiter Schrumpfbereich, offensichtliche Ausrichtung und nach dem Formen.

1.2 Eigenschaften von Kunststoffteilen Wenn das geschmolzene Material die Oberfläche des Hohlraums berührt, kühlt die äußere Schicht sofort ab und bildet eine feste Hülle mit geringer Dichte. Aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff wird die Innenschicht des Kunststoffteils langsam abgekühlt, um eine feste Schicht mit hoher Dichte und großer Schrumpfung zu bilden. Daher werden die Wandstärke, die langsame Abkühlung und die Schichtdicke mit hoher Dichte stark schrumpfen.

Darüber hinaus können das Fehlen oder Vorhandensein von Einsätzen sowie die Platzierung und Anzahl der Einsätze die Dichteverteilung, Materialflussrichtung und Schrumpfbeständigkeit direkt beeinflussen. Daher haben die Eigenschaften der Kunststoffteile einen großen Einfluss auf die Schrumpfungsgröße und -richtung.

1.3 Wenn das geschmolzene Material die Hohlraumoberfläche berührt, kühlt die Außenschicht sofort ab und bildet eine feste Schale mit geringer Dichte. Aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs wird die Innenschicht des Kunststoffteils langsam abgekühlt, um eine feste Schicht mit hoher Dichte und großer Schrumpfrate zu bilden. Daher können Faktoren wie Wanddicke, langsames Abkühlen, Schichtdicke mit hoher Dichte usw. eine große Schrumpfung des Materials verursachen.

Darüber hinaus wirkt sich das Vorhandensein von Einsätzen sowie das Layout und die Anzahl der Einsätze direkt auf die Fließrichtung, die Dichteverteilung und den Schrumpfwiderstand der Lösung aus, sodass die Eigenschaften des Kunststoffteils einen größeren Einfluss auf die Schrumpfgröße und -richtung haben.

1.4 Die Form, Größe, Verteilung und andere Faktoren der Zufuhröffnung wirken sich direkt auf die Richtung des Materialflusses, die Dichteverteilung, die Druckhaltezufuhr, die Formzeit usw. aus. Die direkte Zufuhröffnung und die Zufuhröffnung mit großem Querschnitt (insbesondere dickerer Abschnitt) haben eine geringe Schrumpfung, aber eine große Richtwirkung, und die breite und kurze Zufuhröffnung hat eine geringe Richtwirkung. In der Nähe der Zufuhröffnung oder parallel zur Materialflussrichtung ist die Schrumpfrate groß.

1,5 Formbedingungen Die Formtemperatur ist hoch, das geschmolzene Material kühlt langsam ab, die Dichte ist hoch und die Schwindungsrate ist groß, insbesondere bei kristallinen Materialien. Aufgrund der hohen Kristallinität ist die Volumenänderung groß und die Schrumpfrate groß. Die Formtemperaturverteilung hängt auch mit der Abkühlung und Dichtegleichmäßigkeit innerhalb und außerhalb des Kunststoffteils zusammen, was sich direkt auf die Schrumpfungsrate und -richtung jedes Teils auswirkt.

Um das Problem der übermäßigen Schrumpfung während des Spritzgussverfahrens zu lösen, müssen wir die Schrumpfungsrate bei der Konstruktion der Form berücksichtigen:

• Verwenden Sie eine niedrigere Schrumpfungsrate für den Außendurchmesser des Kunststoffteils und eine größere Schrumpfungsrate für den Innendurchmesser und lassen Sie Raum für Korrekturen nach dem Testen der Form.
• Der Formtest kann die Form, Größe und Formgebungsbedingungen des Angusssystems bestimmen.
• Nach der Nachbearbeitung der Kunststoffteile müssen die Maßänderungen der Formen erneut gemessen werden. Und es sollte 24 Stunden nach dem Entformen gemessen werden.
• Modifizieren und verbessern Sie die Form entsprechend der tatsächlichen Schrumpfung.
• Verwenden Sie die Form erneut, verbessern Sie die Prozessbedingungen und ändern Sie den Schrumpfwert geringfügig, um die Anforderungen von Kunststoffteilen zu erfüllen.

2. Fließfähigkeit von Spritzgussmaterialien

2.1 Die Fließfähigkeit von Thermoplasten kann im Allgemeinen anhand einer Reihe von Indizes wie Molekulargewicht, Schmelzindex, Fließlänge der archimedischen Spirale, scheinbare Viskosität und Fließverhältnis (Prozesslänge/Kunststoffwanddicke) analysiert werden.

Das Molekulargewicht des Materials ist klein, die Molekulargewichtsverteilung ist breit und die Regelmäßigkeit der Molekülstruktur ist schlecht. Das Material mit einem hohen Schmelzindex, einer langen Spiralfließlänge, einer niedrigen scheinbaren Viskosität und einem hohen Fließverhältnis hat eine gute Fließfähigkeit.

Für den gleichen Kunststofftyp muss die Spezifikation überprüft werden, ob seine Fließfähigkeit für den Spritzguss geeignet ist. Entsprechend den Designanforderungen an die Form kann die Fließfähigkeit gängiger Kunststoffe grundsätzlich in drei Kategorien eingeteilt werden:

a. Materialien mit guter Fließfähigkeit sind: PA, PE, PS, PP, CA, Polymethylpentylen;

b. Materialien mit mittlerer Fließfähigkeit sind: Harze der Polystyrol-Reihe (wie ABS, AS), PMMA, POM, Polyphenylenether;

c. Materialien mit schlechter Fließfähigkeit sind: PC, Hart-PVC, Polyphenylenether, Polysulfon, Polyarylsulfon und Fluorkunststoffe.

2.2 Gründe, die die Fließfähigkeit von Kunststoffen beeinflussen

① Je höher die Temperatur, desto höher die Fließfähigkeit des Materials, aber auch die verschiedenen Kunststoffe sind unterschiedlich, PS (besonders schlagfest und hoher MFR-Wert), PP, PA, PMMA, modifiziertes Polystyrol (wie ABS, AS), Die Fließfähigkeit von PC, CA und anderen Kunststoffen variiert stark mit der Temperatur. Bei PE, POM hat die Temperaturerhöhung oder -senkung nur geringe Auswirkungen auf die Fließfähigkeit. Daher sollte Ersteres die Temperatur anpassen, um die Fließfähigkeit während des Formens zu steuern.

② Wenn der Einspritzdruck zunimmt, wird das geschmolzene Material stark geschert, und die Fließfähigkeit nimmt ebenfalls zu, insbesondere PE und POM sind empfindlicher, daher sollte der Einspritzdruck angepasst werden, um die Fließfähigkeit während des Formens zu kontrollieren.

③ Form, Größe, Layout, Design des Kühlsystems, Strömungswiderstand des geschmolzenen Materials (wie Oberflächenbeschaffenheit, Dicke des Vorherdabschnitts, Form des Hohlraums, Abgassystem) und andere Faktoren wirken sich direkt auf den Fluss des geschmolzenen Materials im Hohlraum aus .

Wenn die Temperatur des geschmolzenen Materials verringert und der Fließwiderstand erhöht wird, wird die Fließfähigkeit verringert. Bei der Konstruktion der Form sollte entsprechend der Fließfähigkeit des verwendeten Kunststoffs eine vernünftige Struktur ausgewählt werden. Die Formtemperatur, Materialtemperatur, Einspritzgeschwindigkeit, Einspritzdruck und andere Faktoren sollten auch während des Formens geeignet gesteuert werden. Diese können die Füllsituation an die Formgebungsanforderungen anpassen.

3. Thermische Eigenschaften und Abkühlraten von Spritzgussmaterialien

3.1 Verschiedene Kunststoffe haben unterschiedliche thermische Eigenschaften wie spezifische Wärme, Wärmeleitfähigkeit und thermische Verformungstemperatur. Kunststoffe mit hoher spezifischer Wärme benötigen beim Plastifizieren viel Wärme und es sollte eine Spritzgießmaschine mit großer Plastifizierkapazität verwendet werden. Die Abkühlzeit von Kunststoffen mit hoher Wärmeformbeständigkeit kann kurz sein, und die Entformung erfolgt früh, aber eine Verformung durch Abkühlung sollte nach der Entformung verhindert werden.

Kunststoffe mit geringer Wärmeleitfähigkeit haben eine langsame Abkühlgeschwindigkeit (wie ionische Polymere usw.), daher müssen sie vollständig gekühlt werden, um die Kühlwirkung der Form zu verbessern. Heißkanalformen gelten für Kunststoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit und geringer spezifischer Wärme. Kunststoffe mit großer spezifischer Wärme, niedriger Wärmeleitfähigkeit, niedriger Wärmeverformungstemperatur und langsamer Abkühlgeschwindigkeit sind für Hochgeschwindigkeitsformen nicht förderlich. Daher müssen die passenden Spritzgussmaschinen ausgewählt und die Werkzeugkühlung verstärkt werden.

3.2 Verschiedene Kunststoffe sind erforderlich, um eine angemessene Abkühlgeschwindigkeit entsprechend ihrer Art und Eigenschaften und der Form der Kunststoffteile aufrechtzuerhalten. Daher muss die Form entsprechend den Formgebungsanforderungen mit einem Heiz- und Kühlsystem ausgestattet sein, um eine bestimmte Formtemperatur aufrechtzuerhalten.

Wenn die Materialtemperatur ansteigt, sollte die Formtemperatur gekühlt werden, um zu verhindern, dass sich die Kunststoffteile nach dem Entformen verformen, den Formzyklus verkürzen und die Kristallinität verringern. Wenn die Kunststoffabwärme nicht ausreicht, um die Form auf einer bestimmten Temperatur zu halten, sollte die Form mit einem Heizsystem ausgestattet werden, um die Form zu halten und die Abkühlgeschwindigkeit auf einer bestimmten Temperatur zu steuern, um die Fließfähigkeit sicherzustellen, die Füllbedingungen zu verbessern oder die langsame Abkühlung zu steuern von Kunststoffteilen. Verhindert ein ungleichmäßiges Abkühlen dickwandiger Kunststoffteile innen und außen und verbessert die Kristallinität.

Für diejenigen mit guter Fließfähigkeit, großer Formfläche und ungleichmäßiger Materialtemperatur ist es je nach Formbedingungen der Kunststoffteile manchmal erforderlich, abwechselnd zu heizen oder zu kühlen oder lokal zu heizen und zu kühlen. Dazu sollte das Werkzeug mit einem entsprechenden Kühl- oder Heizsystem ausgestattet sein.

So wählen Sie Spritzgussprodukte als Lieferant aus ?

Als Verbraucher oder Unternehmen verlangsamt die Produktion einer großen Anzahl fehlerhafter Teile die Produktionsgeschwindigkeit Ihrer eigenen Produkte. Nur durch das Verständnis der Gründe für die Entstehung von Fehlern in Spritzgussprodukten können die Teilelieferanten nicht durch einige Argumente wie „Verarbeitung und Produktion werden zwangsläufig eine gewisse Ausfallrate erzeugen, was normal ist!“ Umgangen werden. beim Kauf von Spritzgussprodukten.

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