Wie berechnet man das Einspritzvolumen?

Spritzgießen
• Herstellung von Kunststoff-Spritzgussformen seit 2005
• Entwickelt von ZetarMold-Ingenieuren für Käufer, die Formen und Formlösungen vergleichen.

  • Mike Tang
  • 19. Januar 2023
  • 10:00

Updated

Spritzgießen ist ein wesentlicher Schritt bei der Herstellung präziser Formteile. Die Berechnung des erforderlichen Einspritzvolumens spart Zeit und Geld, weil nur die tatsächlich benötigte Menge eingesetzt wird. Durch die sorgfältige Berechnung von Größe, Form, Maschinentypen und weiteren Faktoren sowie durch Hinweise zur laufenden Prozessoptimierung bietet dieser Artikel den Lesern einen zuverlässigen Plan für erfolgreiche Spritzgussprojekte.

Bestimmen Sie das Volumen des zu formenden Teils

Vor der Berechnung der Einspritzleistung ist es wichtig, mit Hilfe von CAD-Software oder manuellen Messungen sowohl das Volumen als auch die Schmelzedichte des zu formenden Teils zu bestimmen.

Hier kommt es auf die Genauigkeit an - jeder Unterschied in diesen Werten kann die Ergebnisse drastisch verändern! In Bild sehen wir zum Beispiel, dass ein Gesamtvolumen von 49018,2193 Kubikzentimetern ermittelt wurde.

Bestimmen Sie die Materialdichte

Um die Genauigkeit des Spritzgussverfahrens zu gewährleisten, ist es wichtig, die Dichte eines Materials zu bestimmen, bevor es in die Maschine eingeführt wird.

Das spezifische Volumen oder das Verhältnis von Gewicht zu Volumen ist auf dem beiliegenden Datenblatt für jedes Material zu finden; bei Bedarf können diese Informationen jedoch auch durch Rücksprache mit den Verkäufern eingeholt werden.

Als wir zum Beispiel ABS-Kunststoff als unser ausgewähltes Produkt wählten (siehe Abbildung 2), wussten wir, dass seine Dichte bei Raumtemperatur 1,06 g/cm³ beträgt - ein wichtiges Detail, das für eine erfolgreiche Produktion notwendig ist!

Materialien Nominell Dichte
Polystyrol PS 1.05
Polystyrol mit mittlerer bis hoher Schlagzähigkeit HI-PS 1.05
Polystyrol-Acrylkristall S 1.08
Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS 1.06
Styrol-Acrylsäure ASA 1.07
Polyethylen niedriger Dichte LDPE 0.954
Polyethylen hoher Dichte HDPE 0.92
Polypropylen PP 0.915

Berechnen Sie die Einspritzleistung

Sobald die Größe und das Material eines Teils bestimmt sind, kann berechnet werden, wie viel in einen Spritzgusszylinder eingespritzt werden muss.

Mithilfe einer einfachen Formel - Volumen geteilt durch Dichte - können Sie diese Kapazität in Gramm genau bestimmen.

Beispielsweise, wenn ein bestimmtes Bauteil ein Volumen von 49018 cm³ hat und die Materialdichte 1,06 g/cm³ beträgt, würde für eine ausreichende Spritzgussinjektion durch einen Injektorzylinder 384 g benötigt.

Wählen Sie die richtige Spritzgießmaschine

Theoretische Injektionskapazität = (Spritzgussmaschine) Zylinderquerschnittsfläche × Schneckenhub.

Einspritzgewicht = Einspritzleistung × Schmelzedichte der Rohstoffe × Einspritzeffizienz.

Koeffizient, eine theoretische Einspritzung shot weight≤80% von ABS theoretische Einspritzkapazität.

Also, die richtige Injektionskapazität der Spritzgussmaschine = 384 / 80% ≥ 480 g.

Bestimmen Sie den Einspritzdruck und die Geschwindigkeit

Bei Spritzguss haben der Druck und die Geschwindigkeit, mit denen das flüssige Material in eine Form injiziert wird, einen enormen Einfluss auf die Qualität des Endprodukts.

Um diese Werte zu ermitteln, ist es unerlässlich, erfahrene Fachleute zu Rate zu ziehen, die Hilfestellung leisten oder Tests in einer kontrollierten Umgebung durchführen können.

Durch diesen zusätzlichen Schritt während der Produktion können Sie sicherstellen, dass Ihre fertigen Teile jedes Mal genau und konsistent sind!

Berücksichtigen Sie die Abkühlzeit

Ein weiterer wichtiger Umrechnungsfaktor bei der Berechnung der Einspritzkapazität ist die Kühlzykluszeit des Materials. 

Verschiedene Werkstoffe haben unterschiedliche Kühlzeiten. Vor dem Öffnen des Werkzeugs muss sichergestellt sein, dass der Werkstoff ausreichend Zeit zum Abkühlen und Erstarren hatte. 

Wird dem Werkstoff nicht genügend Verweilzeit zum Abkühlen gegeben, kann dies zu Fehlern oder anderen Problemen an den spritzgegossenen Bauteilen führen.

Optimieren Sie den Spritzgießprozess

Für einen reibungsloseren und effizienteren Spritzgießprozess mit weniger Ausschuss und geringeren Kosten empfiehlt sich die Kombination kleinerer Maschinen mit höherwertigen Werkstoffen.

Wenn Sie diese Maßnahmen ergreifen, um die Schrumpfungsrate und die Defekte in den Ausgangsteilen während der Fertigung zu reduzieren, erhalten Sie eine höhere Genauigkeit bei allen Produkten und sparen gleichzeitig Ressourcen ein.

Schlussfolgerung

Die Berechnung des Einspritzvolumens ist ein wesentlicher Bestandteil erfolgreichen Spritzgießens. Durch eine sorgfältige Prozessoptimierung und die Berücksichtigung verschiedener Faktoren wie Schussvolumen, Maschinentyp, Druckniveau und Kühlzeit stellen Sie sicher, dass Ihre Bauteile eine hervorragende Qualität erreichen und zugleich wirtschaftlich gefertigt werden. Kurz gesagt: Wer es beim ersten Mal richtig macht, erzielt bessere Ergebnisse!

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