Das Präzisionsspritzgießen ist eine wichtige Fertigungstechnik für die Herstellung hochwertiger Teile mit engen Toleranzen, die häufig in Branchen wie der Automobilindustrie, der Elektronik und der Medizintechnik eingesetzt werden.

Beim Präzisionsspritzgießen werden Teile mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit hergestellt, wodurch es sich ideal für komplexe Konstruktionen eignet. Dieses Verfahren sorgt für minimalen Materialabfall und kurze Zykluszeiten, was die Produktionseffizienz und Produktkonsistenz verbessert.

Um die Vorteile des Präzisionsspritzgießens vollständig zu verstehen, ist es wichtig zu untersuchen, wie sich das Design und die Materialauswahl dieses Verfahrens auf die Produktionsqualität und die Kosteneffizienz auswirken.

Was ist die Definition des Präzisionsspritzgießens?

Das Präzisionsspritzgießen gewährleistet die hochpräzise Herstellung komplexer Teile mit engen Toleranzen. Dies ist in Branchen, in denen Details und Konsistenz von größter Bedeutung sind, wie z. B. in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Medizintechnik, unerlässlich.

Beim Präzisionsspritzguss werden spezielle Formen und Verfahren eingesetzt, um Teile mit engen Toleranzen und hoher Detailgenauigkeit herzustellen. Für Branchen, in denen es auf Genauigkeit ankommt, wie z. B. in der Automobil- und Medizintechnik, ist dies unerlässlich, um die Konsistenz und Qualität der Teile zu gewährleisten.

Präzisionsspritzguss bezeichnet streng genommen eine Methode der Spritzgussproduktion, bei der die Maßgenauigkeit von Kunststofferzeugnissen, die mit Spritzgussmaschinen hergestellt werden, weniger als 0,01 mm, in der Regel zwischen 0,01 und 0,001 mm, betragen kann.

Was sind die Merkmale des Präzisionsspritzgießverfahrens?

Das Präzisionsspritzgießen gewährleistet enge Toleranzen, komplizierte Designs und hervorragende Oberflächengüten. Es wird häufig für hochwertige Teile in Branchen wie der Automobil-, Elektronik- und Medizintechnik verwendet.

Das Präzisionsspritzgießen ist bekannt für die Herstellung hochpräziser Teile mit gleichbleibenden Abmessungen. Das Verfahren beinhaltet eine sorgfältige Temperatur- und Druckkontrolle, die Fehler reduziert und die Festigkeit und Oberflächenqualität der Teile verbessert.

Hoher Einspritzdruck

Experimente haben gezeigt, dass für verschiedene Arten, Formen und Größen von Kunststoffen der für das Präzisionsspritzgießen erforderliche Druck 180-250 MPa betragen sollte (der für das gewöhnliche Spritzgießen verwendete Einspritzdruck liegt im Allgemeinen bei 40-200 MPa), und in einigen speziellen Fällen sind höhere Anforderungen erforderlich. Der höchste Druck liegt bei 450 MPa.

Schnelle Einspritzgeschwindigkeit

Die Größe derEinspritzgeschwindigkeit¹ beeinträchtigt nicht nur die Produktivität des Produkts, sondern kann auch die Maßtoleranz des Produkts verringern.

Um Spritzgussteile präziser zu machen, insbesondere für das Gießen komplex geformter Produkte, wurde in den letzten Jahren die Einspritzung mit variabler Geschwindigkeit entwickelt. Das bedeutet, dass sich die Einspritzgeschwindigkeit ändern kann, und wie sie sich ändert, hängt von der Form des Teils und der Leistung des Kunststoffs ab.

Temperaturkontrolle muss genau sein

Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf die Qualität des Produkts, wenn man es gießt. Sie ist einer der drei wichtigsten Punkte, die man beim Spritzgießen richtig machen muss.

Beim Präzisionsspritzguss muss man sich nicht nur Gedanken über die Temperatur machen, sondern auch darüber, wie genau man die Temperatur regeln kann, denn wenn man die Temperatur nicht genau regelt, sind die Fließfähigkeit der Kunststoffschmelze, die Gussleistung und die Schrumpfung des Produkts nicht stabil.

Man kann also nicht für die Genauigkeit des Produkts garantieren. Unter diesem Gesichtspunkt ist es beim Präzisionsspritzgießen egal, ob es sich um den Zylinder und die Düse oder um die Spritzgussform²müssen Sie deren Temperaturbereich streng kontrollieren.

Beim Präzisionsspritzgießen beispielsweise verwenden Sie einen PID-Regler für die Temperatur am Zylinder und an der Düse und regeln die Temperaturschwankungen innerhalb von 1 Grad Celsius. Bei normalen Spritzgießmaschinen kann die Temperatur an dieser Stelle 20°C bis 300°C erreichen.

Bei der Herstellung von Präzisionsspritzgussteilen müssen Sie nicht nur die Temperatur des Zylinders, der Düse und der Form streng kontrollieren, sondern auch den Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Genauigkeit des Produkts nach der Entformung berücksichtigen, um die Genauigkeit des Produkts zu gewährleisten.

Was sind die Grundsätze der Materialauswahl für das Präzisionsspritzgießen?

Auswahl des Materials³ für das Präzisionsspritzgießen ist entscheidend für die Gewährleistung von Produktqualität, Haltbarkeit und Kosteneffizienz. Dabei müssen Faktoren wie Materialeigenschaften, Kosten und Verarbeitungsanforderungen berücksichtigt werden.

Zu den wichtigsten Grundsätzen der Materialauswahl gehören die Bewertung der Materialfestigkeit, der Wärmebeständigkeit und der chemischen Verträglichkeit mit dem Formgebungsverfahren. Üblicherweise werden Materialien wie Thermoplaste und Duroplaste verwendet, die jeweils spezifische Vorteile für Präzisionsteile bieten.

Stark, stabil, biegt sich nicht und kann überall verwendet werden. Es gibt vier Materialien, die üblicherweise verwendet werden:

POM mit Zusatz von Karbonfasern (CF) oder Glasfasern (GF); dieses Material ist stark, ermüdet nicht, kann im Freien verwendet werden, leitet keine Elektrizität, fängt kein Feuer und lässt sich leicht aus der Form lösen, wenn man glitschige Sachen hineinlegt.

PA und glasfaserverstärktes PA66 haben folgende Eigenschaften: hohe Schlagzähigkeit und Verschleißfestigkeit, gutes Fließverhalten und können zu Produkten mit einer Wandstärke von 0,4 mm geformt werden. Glasfaserverstärktes PA66 ist hitzebeständig (Schmelzpunkt 250℃), hat aber den Nachteil, dass es hygroskopisch ist und im Allgemeinen nach dem Formen befeuchtet werden muss.

PBT-verstärkter Polyester hat eine kurze Formgebungszeit. Der Vergleich der Formzeiten sieht wie folgt aus:

PBT≤POM≈PA66≤PA6.

Eigenschaften von PC und GFPC: gute Verschleißfestigkeit, verbesserte Steifigkeit nach Verstärkung, gute Dimensionsstabilität, Witterungsbeständigkeit, Flammwidrigkeit und gute Verarbeitbarkeit.

Was sind die wichtigsten Einflussfaktoren für das Präzisionsspritzgießen?

Das Präzisionsspritzgießen wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, wie z. B. den Materialeigenschaften, der Werkzeugkonstruktion, den Verarbeitungsbedingungen und den Maschinenkapazitäten, die sich alle auf die Teilegenauigkeit und die Produktionseffizienz auswirken.

Zu den Schlüsselfaktoren beim Präzisionsspritzgießen gehören Materialauswahl, Werkzeugkonstruktion, Einspritzdruck, Temperaturregelung und Zykluszeit. Diese Variablen gewährleisten Maßgenauigkeit und qualitativ hochwertige Endprodukte, insbesondere in Branchen wie der Automobil-, Elektronik- und Medizintechnik.

Um Präzisionskunststoffprodukte herzustellen, braucht man fünf Dinge: das richtige Material, eine gute Form, ein gutes Kunststoffspritzgussverfahren, gute Mitarbeiter und eine gute Maschine. Präzisionskunststoffteile müssen die richtige Größe haben, die richtige Form und die richtige Oberfläche.

Diese werden als Maßgenauigkeit, Form- und Lagegenauigkeit und Oberflächengenauigkeit bezeichnet. Sie werden durch Maßtoleranz, Form- und Lagetoleranz und Oberflächenrauhigkeit gemessen. Die Maßgenauigkeit ist das Wichtigste bei Kunststoffteilen. Die wichtigsten Faktoren, die dazu führen, dass Teile die falsche Größe haben, sind.

Die Schrumpfungseigenschaften von Formmassen unter Verwendung von Kunststoffen mit hoher Dimensionsstabilität

Schrumpfung von Kunststoffen ⁴ ist eine der inhärenten Eigenschaften von Kunststoffen. Sie ist sehr wichtig für die Maßhaltigkeit und Präzision von Kunststoffteilen. Die plastische Schrumpfung umfasst die umfassende Betrachtung der thermischen Schrumpfung, der elastischen Erholung, der plastischen Verformung, der Nachschrumpfung und der Alterungsschrumpfung von Kunststoffen.

Es handelt sich um die Veränderung der linearen Schwindung und der Volumenschwindung, die durch Umwelteinflüsse während des Formprozesses und der Verwendung verursacht werden, und wird normalerweise durch Schwindungskennwerte ausgedrückt.

Formenbau und Verarbeitungsgenauigkeit

• Materialien für Präzisionsformen:Die Materialien für die Herstellung von Kavitäten und Angüssen müssen einer strengen Wärmebehandlung unterzogen werden. Wählen Sie legierten Stahl mit hoher mechanischer Festigkeit oder hoher Härte (Formteile müssen etwa HRC52 erreichen), guter Verschleißfestigkeit und starker Korrosionsbeständigkeit.

• Bearbeitbarkeit und Steifigkeit:Achten Sie bei der Gestaltung der Formstruktur darauf, dass nicht zu viele Hohlräume entstehen. Machen Sie die Bodenplatte, die Stützplatte und die Hohlraumwand dicker, damit die Teile nicht völlig verbogen werden, wenn sie heiß werden und gequetscht werden.

• Produkt Entformungseigenschaft:Die Form sollte weniger Hohlräume, einen kleinen und kurzen Anguss und eine höhere Oberflächengüte als gewöhnliche Formen aufweisen, was der Entformung förderlich ist.

• Die Genauigkeit von Kunststoffteilen:Sie hängt hauptsächlich von der Genauigkeit der Größe des Formhohlraums, der Genauigkeit der Hohlraumposition und der Genauigkeit der Trennfläche ab. Die Beurteilungskriterien sind, ob das Design des Kunststoffteils einfach zu verarbeiten ist, ob die Füllleistung des Formangusses gut ist, ob das Werkzeugkühlsystem die Form gleichmäßig kühlen kann usw. Die Maßtoleranz allgemeiner Präzisionsspritzgießformen sollte unter 1/3 der Maßtoleranz des Produkts liegen.

Die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und die Amplitude des Dimensionswachstums in der Umgebung, in der das Produkt verwendet wird

Das Produkt sollte seine Form behalten, wenn es gedrückt wird oder wenn sich die Temperatur ändert.

Spritzgießmaschinen - Ersetzen Sie Präzisions-Spritzgießmaschinen durch Präzisions-Spritzgießmaschinen

Präzisions-Präzisionsspritzgießmaschinen sind Spritzgießmaschinen, die über einen geschlossenen Regelkreis verfügen. Normalerweise ist die Einspritzdruck⁵ und die Einspritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen werden im geschlossenen Regelkreis geregelt.

Die so genannte Regelung, auch Rückkopplungsregelung genannt, bedeutet, dass das Ausgangssignal des Regelsystems durch das Erkennungselement im Regelsystem erfasst wird und das Erkennungssignal an den Regler weitergeleitet wird.

Der Regler berechnet das Erkennungssignal, um ein Ausgangssignal zu erhalten, das mit dem vom System geforderten Ausgangssignal übereinstimmt, so dass das Ausgangssignal näher am erwarteten Wert liegt und die Abweichung des Systemausgangs minimiert wird.

Vereinfacht ausgedrückt ist die Regelung ein automatischer Regelkreis, der Sie näher an das Gewünschte heranbringt. Präzisionsspritzgießmaschinen sind viel besser darin geworden, immer wieder das Gleiche herzustellen, weil sie eine Regelung für die Einspritzung verwenden.

Um einen geschlossenen Regelkreis der Spritzgießmaschine zu erreichen, müssen hydraulische Spritzgießmaschinen Servoventile verwenden, um den Druck und den Durchfluss des Hydrauliksystems zu regeln.

Neben der Verwendung von Servoventilen werden im Ultrapräzisions-Spritzguss auch Servosteuerungen eingesetzt. Die Servosteuerungsplatinen arbeiten mit Computersteuerungssystemen zusammen, um die Wiederholgenauigkeit des Ausgangsdrucks und des Durchflusses des Hydrauliksystems weiter zu verbessern und das Ultrapräzisionsspritzgießen zu erreichen.

Vollelektrische Spritzgießmaschinen sind hydraulischen Spritzgießmaschinen weit überlegen, wenn es darum geht, eine vollständige Regelung der Einspritzung zu erreichen.

Die Computer-Bewegungssteuerung der vollelektrischen Spritzgießmaschine steuert und treibt den Servomotor an und führt dann logische Operationen auf dem Sensor-Rückkopplungssignal durch den Logik-Controller aus, um eine vollständige Closed-Loop-Steuerung des Spritzgießvorgangs einschließlich Einspritzung, Plastifizierung, Öffnen und Schließen der Form und Auswerfervorgang zu erreichen.

Die Positionskontrolle kann 0,01 mm erreichen, die Maßgenauigkeit des Werkstücks ist höher, und die Stabilität und Wiederholgenauigkeit der Maschine sind viel höher.

Einsatz von Präzisionsgusstechnologie

Das Präzisionsspritzgießen ist ein Verfahren, das hauptsächlich auf Präzisionsspritzgießmaschinen durchgeführt wird. Dabei wird hauptsächlich das Mehrstufen-Spritzgießen verwendet und die Temperatur der Form genau kontrolliert.

Mehrstufiges Spritzgießen⁶ bedeutet, dass die Schnecke, wenn sie die Schmelze während des Einspritzvorgangs in das Werkzeug drückt, Prozessparameter wie unterschiedliche Einspritzgeschwindigkeiten und unterschiedliche Einspritzdrücke an verschiedenen Positionen steuert.

Das Programm zur Steuerung der mehrstufigen Einspritzung kann den mehrstufigen Einspritzdruck, die Einspritzgeschwindigkeit, den Nachdruck und die Schmelzmethode auf der Grundlage der Angussstruktur, der Anschnittform und der Struktur des Spritzgussteils einstellen. Dies trägt zur Verbesserung der Plastifizierung, der Produktqualität, der Fehlerquote und der Werkzeug-/Maschinenlebensdauer bei.

Das mehrstufige Spritzgießen richtet sich nach der Produktstruktur, der Lage des Fehlers und der Größe der Schnecke der Spritzgießmaschine und erfordert auch viele Fähigkeiten vor Ort. Aus Platzgründen wird dies in einem anderen Artikel erörtert und hier nicht im Detail dargestellt.

Was sind die Schwindungsprobleme beim Präzisionsspritzgießen?

Die Schwindung beim Präzisionsspritzgießen kann die Qualität und Maßgenauigkeit der Formteile beeinträchtigen. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, ist es wichtig, dieses Problem zu lösen.

Beim Spritzgießen entsteht Schwund, wenn das Material abkühlt und sich zusammenzieht. Dies führt zu Maßungenauigkeiten und Oberflächenfehlern. Faktoren wie die Wahl des Materials, die Konstruktion der Form und die Abkühlungsrate beeinflussen die Schwindungswerte und die Konsistenz der Teile.

Es gibt vier Ursachen für die Schrumpfung: thermische Schrumpfung, Phasenwechselschrumpfung, Orientierungsschrumpfung und Kompressionsschrumpfung.

Thermische Schrumpfung

Die thermische Schrumpfung ist eine natürliche Eigenschaft von Formstoffen und Formmaterialien. Wenn die Temperatur der Form hoch ist, ist auch die Temperatur des Produkts hoch, und die tatsächliche Schrumpfungsrate wird steigen. Daher sollte die Formtemperatur beim Präzisionsspritzguss nicht zu hoch sein.

Phasenwechsel-Schrumpfung

Phasenwechselschrumpfung tritt auf, wenn Polymere während des Orientierungsprozesses von kristallinen Harzen kristallisieren und ihr Volumen verringern. Dies wird als Phasenwechselschrumpfung bezeichnet. Je heißer die Form ist, desto kristalliner ist das Harz und desto mehr schrumpft es.

Aber je kristalliner das Harz ist, desto dichter ist das Produkt, desto weniger dehnt es sich aus und desto weniger schrumpft es. Die tatsächliche Schrumpfung ist also eine Kombination aus beidem.

Ausrichtung Schrumpfung

Wenn die Moleküle in Fließrichtung gestreckt werden, neigen sie dazu, sich aufzurollen und beim Abkühlen zurückzuschrumpfen, was zu einer Schrumpfung in Orientierungsrichtung führt. Der Grad der molekularen Orientierung hängt mit dem Einspritzdruck, der Einspritzgeschwindigkeit, der Harztemperatur und der Werkzeugtemperatur zusammen. Der wichtigste Faktor ist jedoch die Einspritzgeschwindigkeit.

Kompressionsschrumpfung und elastische Rückstellung

Kunststoffe können gestaucht und gedehnt werden. Das bedeutet, dass sich das Volumen des Kunststoffs stark verändert, wenn man ihn zusammendrückt. Wenn Sie den Kunststoff bei Raumtemperatur zusammendrücken, wird er kleiner und dichter, dehnt sich nicht so stark aus und schrumpft viel weniger.

Der Kunststoff kann sich auch wieder ausdehnen, wodurch die Schrumpfung geringer wird. Die Schrumpfung des Kunststoffprodukts wird durch die Bedingungen der Formgebung und die Bedingungen des Betriebs beeinflusst.

Das Verständnis der Ursachen von Schwindung und deren Kontrolle ist der Schlüssel zur Verbesserung Ihres Gießprozesses. Erfahren Sie mehr über Strategien, die Schrumpfung minimieren und die Präzision verbessern können.

Was sind die Vorteile des Präzisionsspritzgießens?

Das Präzisionsspritzgießen bietet außergewöhnliche Genauigkeit und Konsistenz und ist daher ideal für die Herstellung komplexer, hochwertiger Teile in Branchen wie der Automobil-, Medizin- und Elektronikindustrie.

Das Präzisionsspritzgießen ermöglicht enge Toleranzen, reduziert den Ausschuss und verbessert die Leistung der Teile. Es wird häufig für die Herstellung komplizierter Komponenten mit hohen Qualitätsstandards verwendet. Zu den Vorteilen gehören überragende Genauigkeit, weniger Materialabfall und höhere Effizienz.

Hohe Präzision und Konsistenz

Die Präzisionsspritzgusstechnik ist in der Lage, Kunststoffprodukte mit komplexen Formen und genauen Abmessungen sowie hochpräzise Metallteile herzustellen, die eine hohe Konsistenz und Stabilität gewährleisten. Ganz gleich, ob Sie kleine Teile oder große Komponenten herstellen, Sie können sich auf die Qualität und Präzision Ihrer Produkte verlassen.

Hohe Effizienz und Produktionsgeschwindigkeit

Die Präzisionsspritzgusstechnik hat im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsmethoden eine höhere Produktionseffizienz und Produktionsgeschwindigkeit. Durch den Einsatz automatisierter Anlagen und Fließbandproduktion können wir die Produktionseffizienz erheblich verbessern, die Produktionszyklen verkürzen und die Produktionskosten senken.

Rohstoffe und Ressourcen sparen

Die Präzisionsspritzgusstechnik kann Ihnen helfen, Ihre Rohstoffe optimal zu nutzen, Abfälle zu reduzieren und Ressourcen zu sparen. Durch die Kontrolle des Spritzgießprozesses und die richtige Gestaltung Ihrer Form können Sie Abfall reduzieren, Geld sparen und die Anforderungen einer nachhaltigen Entwicklung erfüllen.

Anwendbar auf eine Vielzahl von Materialien und Bereichen

Mit der Präzisionsspritzgusstechnik können Sie verschiedene Kunststoffe verarbeiten. Sie eignet sich für viele Bereiche, z. B. Elektronik, Automobile, medizinische Geräte, Möbel und so weiter. Egal, ob Sie eine kleine Charge kundenspezifischer Produkte oder eine große Massenproduktion herstellen möchten, es kann Ihre Bedürfnisse erfüllen.

Automatisierte Produktion und Qualitätskontrolle

Die Präzisionsspritzgusstechnik ermöglicht eine vollautomatische Produktion und Qualitätskontrolle, wodurch manuelle Eingriffe und menschliche Fehler reduziert werden. Durch den Einsatz von Sensoren und Überwachungssystemen, die den Spritzgießprozess in Echtzeit überwachen, können die Parameter umgehend angepasst werden, um die Produktqualität und -konsistenz zu gewährleisten.

Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung

Bei der Präzisionsspritzgusstechnik werden Thermoplaste als Rohstoffe verwendet, die recycelbar und wiederverwendbar sind. Durch das Recycling von Rohstoffen und die Schonung von Ressourcen können die Auswirkungen auf die Umwelt verringert werden, was den Anforderungen des Umweltschutzes und der nachhaltigen Entwicklung entspricht.

Schlussfolgerung

Generell hat die Präzisionsspritzgusstechnik die Vorteile, dass sie hochpräzise, hocheffizient und ressourcenschonend ist und in vielen Bereichen eingesetzt werden kann, was sie zur besten Wahl für die Fertigungsindustrie macht.

In dem Maße, wie sich Wissenschaft und Technik weiterentwickeln und die Technologie immer besser wird, wird die Präzisionsspritzgusstechnik in verschiedenen Bereichen immer häufiger zum Einsatz kommen und die Entwicklung und Innovation der verarbeitenden Industrie fördern.