Wie präzise ist Spritzgießen?

Kunststoff Spritzgießen lässt sich typischerweise mit einer Genauigkeit von 0.005 inches steuern und zählt damit zu den zuverlässigsten Fertigungsverfahren für Bauteile.

Beim Spritzgießen beeinflussen Spritzgießformen, Spritzgusswerkstoffe und Spritzgießmaschinen die erreichbare Genauigkeit unmittelbar.

In diesem Artikel analysieren wir den Einfluss dieser drei Aspekte auf die Genauigkeit des Kunststoffspritzgießens im Detail.

Faktoren, die die Maßhaltigkeit von Spritzgussprodukten beeinflussen

1. Präzision des Spritzgusswerkzeugs

2. Schwindungsrate des Kunststoffmaterials beim Spritzgießen

3. Spritzgießmaschinenausrüstung und Spritzgießverfahren

Genauigkeit der Spritzgussform

Damit die Bearbeitung des Spritzgießwerkzeugs eine hohe Genauigkeit erzielt und Produktfehler reduziert werden, müssen nicht nur die Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit erfüllt, sondern auch angemessene Aufmaße im Bearbeitungsprozess festgelegt werden. Unter der Voraussetzung eines reibungslosen Bearbeitungsablaufs ist die Genauigkeit des Spritzgießwerkzeugs so weit wie möglich zu erhöhen.

Zu den Genauigkeitsanforderungen der Werkzeugbearbeitung zählen die Bearbeitungsgenauigkeit der Abmessungen von Spritzgießwerkzeugen, Rechtwinkligkeit, Koaxialität, Parallelität usw.

a. Im Allgemeinen sollte die Bearbeitungsgenauigkeit der Spritzgussform innerhalb von 0.005-0.02mm liegen, die Rechtwinkligkeit innerhalb von 0.01-0.02mm, die Koaxialität innerhalb von 0.01-0.03mm und die Parallelität der oberen und unteren Ebenen der beweglichen und festen Formtrennflächen innerhalb von 0.01-0.03mm.

b. Gleichzeitig sollte der Abstand zwischen den Trennflächen nach dem Schließen des Werkzeugs kleiner als der Überfließwert des geformten Kunststoffs sein; die Parallelität der übrigen Passflächen der Werkzeugplatte muss innerhalb von 0,01–0,02 mm liegen; die Passgenauigkeit des festen Teils bei der Spritzgusswerkzeugbearbeitung liegt üblicherweise innerhalb von 0,01–0,02 mm.

c. Für gleitende Teile bei der Spritzgießwerkzeugbearbeitung werden im Allgemeinen die drei Passungen H7/e6, H7/f7 und H7/g6 gewählt. Dabei ist zu beachten, dass die Passung nicht zu eng sein darf, wenn spiegelpolierte Einsätze an Stufen eingehängt werden. Andernfalls kann das von hinten zum Austreiben verwendete Werkzeug beim Ausbau der Einsätze leicht die Spiegeloberfläche berühren. Soweit die Produktabmessungen unbeeinflusst bleiben, kann ein beidseitiges Passungsspiel von 0.01 ~ 0.02mm gewählt werden.

d. Eine weitere Sache zu beachten ist die Wärmebehandlung Verarbeitung des Werkstücks, die ihre Wärmebehandlung vor der Größe der Vorbereitung plus 0,25 mm Schleifmaschine Marge auf der einen Seite, und für die Form Kernel, Einsätze brauchen CNC-Bearbeitung des Teils, einseitige Reserve Marge, zu wissen, eine angemessene Marge wird auch Auswirkungen auf die Genauigkeit des Werkstücks.

Wie lässt sich die Präzision von Spritzgussformen verbessern?

Die Genauigkeit eines Spritzgießwerkzeugs hängt hauptsächlich von der Maßgenauigkeit der Werkzeugkavität, der präzisen Positionierung der Kavität und der Genauigkeit der Trennfläche zur Erfüllung der Anforderungen ab. Generell sollte die Maßtoleranz eines Präzisionsspritzgießwerkzeugs auf weniger als 1/3 der Maßtoleranz des Produkts begrenzt werden.

Bearbeitbarkeit und Steifigkeit, in der Form Struktur Design, die Zahl der Hohlräume sollte nicht zu viele, und die Bodenplatte, Stützplatte, Hohlraum Wand sollte dicker sein, um zu vermeiden, Teile in hoher Temperatur, hohem Druck unter der Wirkung von heftigen elastischen Verformung.

Produktfreigabe, die Form sollte versuchen, weniger Hohlräume, weniger und kürzere Läufer und einen höheren Grad der Oberfläche als gewöhnliche Formen, die förderlich für die Form zu lösen ist.

Das Material der Form, wählen Sie den legierten Stahl mit hoher mechanischer Festigkeit. Die Materialien für die Herstellung von Hohlräumen und Kufen sollten strenge Wärmebehandlung unterzogen werden, und wählen Sie Materialien mit hoher Härte (Gussteile sollten etwa HRC52 erreichen), gute Verschleißfestigkeit und starke Korrosionsbeständigkeit.

Schrumpfung der Form

Der geschmolzene Kunststoff wird unter sehr hohem Druck in die Werkzeuge eingespritzt. Sobald er die Werkzeugform angenommen hat und erstarrt ist, wird er aus der Maschine ausgeworfen. Die Formschwindung bezeichnet die prozentuale Schrumpfung gegenüber der ursprünglichen ungekühlten Größe eines Formteils, nachdem es aus dem Werkzeug entnommen und auf Raumtemperatur abgekühlt wurde.

Da die Schwindung nicht nur auf die Wärmeausdehnung und -kontraktion des Harzes selbst zurückzuführen ist, sondern auch mit verschiedenen Faktoren der Kunststoffformgebung zusammenhängt, sollte die Schwindung des Formteils nach dem Kunststoffformen als Formschwindung bezeichnet werden.

Bei der Konstruktion von Spritzgießwerkzeugen muss häufig die Schwindungsrate jedes Bereichs der Kunststoffteile anhand des Schwindungsbereichs der verschiedenen Kunststoffe, der Wandstärke und Form des Kunststoffteils sowie der Größe, Form und Verteilung der Angussöffnung bestimmt werden. Anschließend wird die Kavitätsgröße anhand von Erfahrungswerten berechnet.

Wie kann die Schwindungsrate bei der Konstruktion von Spritzgussformen berücksichtigt werden?

a. Nehmen Sie die kleinere Schrumpfungsrate für den Außendurchmesser und die größere Schrumpfungsrate für den Innendurchmesser, um Raum für Korrekturen nach dem Formtest zu lassen.

b. Bestimmen Sie die Form, die Größe und die Gießbedingungen des Gießsystems nach dem Formtest.

c. Bestimmen Sie die Maßänderung des Formteils nach der Nachbearbeitung (Hinweis: Die Messung muss nach 24 Stunden nach der Entformung erfolgen).

d. Die Spritzgussform wird entsprechend der tatsächlichen Schwindung korrigiert.

e. Bei der erneuten Prüfung der Form können die Bedingungen des Formgebungsverfahrens entsprechend geändert werden, um den Schwindungswert leicht zu korrigieren, damit er den Anforderungen des Kunststoffteils entspricht.

Schwund, der die Genauigkeit des Spritzgießens beeinträchtigt

Es gibt vier Faktoren, die die Schrumpfung beeinflussen: Wärmeschrumpfung, Phasenwechselschrumpfung, Orientierungsschrumpfung und Kompressionsschrumpfung.

a. Die Wärmeschrumpfung ist eine thermophysikalische Eigenschaft, die dem Formstoff und dem Formmaterial eigen ist.

Die Formtemperatur ist hoch, die Temperatur des Produkts ist ebenfalls hoch, und die tatsächliche Schrumpfungsrate wird zunehmen, so dass die Formtemperatur für das Präzisionsblankpressen nicht zu hoch sein sollte.

b. Phasenwechselschrumpfung wird als Phasenwechselschrumpfung bezeichnet, die auf die Kristallisation von Makromolekülen im Orientierungsprozess zurückzuführen ist, die mit einer Verringerung des spezifischen Volumens einhergeht.

Hohe Formtemperatur, hohe Kristallinität, große Schrumpfung; aber auf der anderen Seite, die Erhöhung der Kristallinität wird die Dichte des Produkts zu erhöhen, reduzieren den Koeffizienten der linearen Ausdehnung, Schrumpfungsrate reduziert wird. Daher wird die tatsächliche Schrumpfungsrate durch die kombinierte Wirkung von beiden bestimmt.

c. Die Orientierungsschrumpfung ist auf die erzwungene Streckung der Molekülketten in Fließrichtung zurückzuführen, so dass die Makromoleküle in der Abkühlung dazu neigen, sich wieder aufzurollen und zu erholen, was zu einer Schrumpfung in der 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.

d. Kompressionsschrumpfung und elastische Wiederherstellung, allgemeine Kunststoffe sind von Natur aus kompressiv. Das heißt, das spezifische Volumen ändert sich unter hohem Druck erheblich.

In der allgemeinen Temperatur, erhöhen die Druckguss-Produkte spezifische Volumen abnehmen wird, wird die Dichte zu erhöhen, wird Ausdehnungskoeffizient zu verringern, wird Schrumpfung deutlich reduziert werden.

Entsprechend der Komprimierbarkeit hat die Formmasse einen elastischen Rückstelleffekt, so dass die Produktschrumpfung reduziert wird. Die Faktoren, die die Schrumpfung des Formteils beeinflussen, hängen mit den Formbedingungen und den Betriebsbedingungen zusammen.

Grundsätze für die Auswahl von Spritzgießmaterialien.

Hohe mechanische Festigkeit, gute Dimensionsstabilität, gute Kriechfestigkeit und eine breite Palette von Umweltanpassungen.

Es gibt vier Arten von technischen Kunststoffen, die üblicherweise verwendet werden

1. POM und kohlenstofffaserverstärkt ( CF) oder glasfaserverstärkt (GF). Dieses Material zeichnet sich durch gute Kriechfestigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit, gute dielektrische Eigenschaften, Flammschutzmittel, leicht zu lösen durch Zugabe von Schmiermittel.

2. PA und glasverstärktem PA66, seine Eigenschaften: starke Schlagzähigkeit und Verschleißfestigkeit, gute Fließfähigkeit, kann 0,4 mm Wandstärke des Produkts geformt werden.

Glasfaserverstärkte PA66 hat Hitzebeständigkeit (Schmelzpunkt von 250 ℃), sein Nachteil ist, dass es Feuchtigkeit absorbiert, in der Regel nach dem Formen sind, um durch Feuchtigkeit Konditionierung verarbeitet werden.

3. PBT-verstärkter Polyester, die Formgebungszeit ist kurz. Der Vergleich der Formgebungszeit ist wie folgt: PBT ≤ POM ≈ PA66 ≤ PA6.

4.PC und GFPC. Eigenschaften: gute Verschleißfestigkeit, erhöhte Steifigkeit, gute Dimensionsstabilität, Witterungsbeständigkeit, flammhemmend und gute Verarbeitbarkeit.

Ausrüstung der Spritzgießmaschine und Spritzgießverfahren

Zu den fünf Elementen des Spritzgießprozesses gehören Druck, Durchfluss, Temperatur, Zeit und Position. Eine gute Spritzgießmaschine bildet diese fünf Elemente genauer und empfindlicher ab.

1. Temperatur

Temperatur ist der erste Schritt des Spritzgießens, Temperatur kann unterteilt werden in: Trocknungstemperatur, Materialtemperatur, Werkzeugtemperatur, das sind einige wichtige Faktoren.

Trocknungstemperatur ist es, die Qualität und vor dem Trocknen des Polymers zu gewährleisten, um sicherzustellen, dass das Polymer trocken und nass sind in einer bestimmten Menge; Materialtemperatur ist es, sicherzustellen, dass das Polymer Plastifizierung ist normal, und reibungslose Formfüllung, Formen.

2. Geschwindigkeit

Geschwindigkeit ist unterteilt in: Einspritzgeschwindigkeit, Schmelzetemperatur, Lösen und Rückzug Geschwindigkeit, Öffnen und Schließen der Form Geschwindigkeit, Auswerfer vorwärts und rückwärts Geschwindigkeit. Einspritzgeschwindigkeit wird die Erhöhung des Werkzeugdrucks beeinflussen, erhöhen die Einspritzgeschwindigkeit kann die Fließlänge zu erhöhen, Produktqualität Einheitlichkeit zu gewährleisten Produktqualität, hohe Geschwindigkeit Injektion für lange fließen Produkte, niedrige Geschwindigkeit Kontrolle Produktgröße.

Die Schneckendrehzahl beeinflusst die Plastifizierleistung und ist ein wichtiger Parameter für die Plastifizierqualität bei der Kunststoffverarbeitung. Mit steigender Drehzahl nimmt die Schmelzetemperatur zu und die Plastifizierwirkung wird stärker.

Die Geschwindigkeit des Öffnens und Schließens des Werkzeugs ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Gewährleistung des Produktionsbetriebs der Maschine.

Die Geschwindigkeit der vorwärts und rückwärts des Auswerfers ist es, die reibungslose Freisetzung des Produkts nicht machen das Produkt Verformung, Top-Riss zu gewährleisten.

3. Der Druck

Die Drücke gliedern sich in Einspritzdruck, Nachdruck, Staudruck, Schließdruck, Formschutzdruck und Auswerferdruck. Beim Spritzgießen von Kunststoffgehäusen überwindet der Einspritzdruck die Druckverluste der Schmelze von Düse, Anguss und Anschnitt bis zur Kavität und stellt deren vollständige Füllung sicher.

Druck ist es, den Einspritzdruck der Teile aufgrund übermäßiger Einspritzdruck zu reduzieren und führen zu klebrigen Form platzen oder Biegen; gedrückt werden, um Fremdkörper in der Form bei hoher Geschwindigkeit und hohem Druck Zustand zu vermeiden und führen zu Form Crushing; Auswerfer Druck ist es, das Produkt aus dem Verlassen der Form Oberfläche durch schlechte verursacht zu verhindern.

4. Standort

Position kann unterteilt werden in: Form Öffnungsposition, Auswerfen zurück Hub, Dosierhub, lose Bein Volumen, Injektion Hub, Puffervolumen. Die Öffnungsposition ist, um sicherzustellen, dass die Form aus dem normalen Betrieb der Teile genommen werden kann; ausgeworfen rückwärts Hub auf dem Teil der Feder, um die Rolle der oberen Grenze Schutz zurückzusetzen; Dosierhub ist, um sicherzustellen, dass es genug Kunststoff, um die Form zu füllen, um die Produktqualität zu gewährleisten.

5. Zeit

Die Zeit wird unterteilt in: Kühlzeit, Schmelzzeit, Trocknungszeit, Kühlzeit, Schmelzzeit, Trocknungszeit, Zyklus, Einspritzzeit, Haltezeit.

Kunststoff-Shell Spritzen Produkte brauchen eine gewisse Zeit des Formens; Injektion Zeit, um die Größe des Produkts zu bestimmen; Haltezeit ist es, die Schmelze Rückfluss zu verhindern, die Rolle der Kühlung Schrumpfung; Kühlzeit, um sicherzustellen, dass das Produkt Aushärtung, um Verformungen zu verhindern; schmelzen Zeit ist, um sicherzustellen, dass die Schmelze ausreichend ist; Trocknungszeit, um sicherzustellen, dass das Produkt nicht zu länglich, schlecht und andere Faktoren.

Zusammenfassung

Für Präzisionsspritzgießen müssen bereits zu Beginn der Produktentwicklung Bauteilstruktur, Rohstoffwahl, Formgenauigkeit, Präzisionsspritzgießanlagen und Erfahrung des Spritzgießbetriebs berücksichtigt werden, damit am Ende ein zufriedenstellendes Produkt entsteht.

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