Film-Scharnier (Living Hinge) im Spritzguss meistern: Design, Spannung & Haltbarkeit

Kunststoffteile zu designen ist herausfordernd genug – ganz zu schweigen von einem Film-Scharnier, das wiederholt falten und biegen kann. Scharniere finden sich oft im Kunststoffdesign, um Bauteile in einer Baugruppe zu reduzieren oder Fertigungskosten zu senken.

Ein Film-Scharnier ist ein dünner Kunststoffstreifen, umgeben von dickerem Kunststoff, der ein Teil um 1 bis 180 Grad falten oder biegen lässt. Beim Biegen entsteht Zugspannung (tensile stress). Ist der Kunststoff zu dünn, fehlt die nötige Festigkeit – das Teil reißt. Ist er zu dick, entsteht zu viel Spannung – das Teil bricht.

Es gibt einige Wege, ein Film-Scharnier im Spritzgussdesign umzusetzen. Neben Designrichtlinien spielt die Materialwahl eine kritische Rolle. Schauen wir uns Schlüsselfeatures für die Optimierung Ihres Film-Scharnier-Designs an.

Empfohlene Materialien für Film-Scharniere

Polyethylen und Polypropylen sind ideale Kandidaten für Designs mit Film-Scharnieren, da beide einen hohen Schmelzefluss (Melt Flow) aufweisen. Das ermöglicht das Füllen dicker und dünner Wandbereiche bei hoher Zugfestigkeit. Zwar nicht empfohlen, aber K-Resin (SB) kann für bestimmte Anwendungen geeignet sein, wenn ein härteres oder transparentes Material gefordert ist.

Bei härteren Materialien wie K-Resin sind besondere Vorsichtsmaßnahmen nötig: Das Scharnier direkt nach dem Entformen im warmen Zustand biegen. Das reduziert Zugspannung und mindert Ausfallrisiken wie Risse am Scharnier.

Film-Scharnier designen

In der Kundenarbeit lauten unsere Designrichtlinien für Film-Scharniere: 0,305 mm (0,012 Zoll) Dicke, Abstand ca. 1,524 mm (0,060 Zoll) und 0,203 mm (0,008 Zoll) Reduktion auf der Seite, in die das Teil faltet. Auf der Gegenseite, wo der Großteil der Zugdehnung auftritt, empfehlen wir einen Radius von 0,762 mm (0,030 Zoll) zur Verbesserung des Materialflusses und Spannungsreduktion. Diese Maße sind ein guter Startpunkt, anwendungs- oder designabhängig anpassbar.

Angussposition (Gate Placement) kann den Unterschied zwischen langlebigem, dauerhaftem Scharnier und ausfallanfälligem ausmachen. Korrekte Angussposition reduziert Schweißlinien (Knit Lines), indem sie sicherstellt, dass Material im Scharnier mit gleicher Rate und in Fließrichtung fließt.

Weitere Fragen zum Scharnierdesign für Spritzgussteile? Kontaktieren Sie unsere Applikationsingenieure unter 877-479-3680 oder ADMIN@MFGROBOTS.COM. Möchten Sie ein haptisches Beispiel dieses Film-Scharniers und anderer gängiger Spritzguss-Features? Fordern Sie einen kostenlosen Design Cube an.