Einleitung: Das Spritzgießen ist ein Verfahren, mit dem viele Kunststoffteile hergestellt werden. Dabei wird geschmolzener Kunststoff in eine Form gespritzt, wo er abkühlt und in der gewünschten Form aushärtet. Im Spritzgussverfahren werden Teile für Autos, Elektronik, Kaufsachen und medizinische Geräte hergestellt, weil man damit viele Teile in der richtigen Größe herstellen kann. In diesem Artikel geht es um die einzelnen Schritte des Spritzgießens und warum es so beliebt ist.

Entwurf und Erstellung von Formen

Vor der Entwurfsvorbereitung

Entwerfen Sie die Aufgabenstellung, machen Sie sich mit dem Kunststoffteil vertraut, einschließlich seiner geometrischen Form, den Verwendungsanforderungen des Kunststoffteils, den Rohstoffen des Kunststoffteils, prüfen Sie den Formgebungsprozess des Kunststoffteils, und klären Sie das Modell und die Spezifikationen der Spritzgießmaschine.

Erstellen einer Formgebungsprozesskarte

Zusammenfassung des Produkts, z. B. Zeichnung, Gewicht, Wandstärke, projizierte Fläche, Gesamtabmessungen und Angabe, ob Hinterschneidungen und Einsätze vorhanden sind. Zusammenfassung des im Produkt verwendeten Kunststoffs, wie Produktname, Modell, Hersteller, Farbe und Trocknungsbedingungen.

Die wichtigsten technischen Parameter der gewählten Spritzgießmaschine, wie die relevanten Abmessungen zwischen der Spritzgießmaschine und dem Montagewerkzeug, Schneckentyp und Leistung. Druck und Hub der Spritzgießmaschine. Spritzgießen Bedingungen, wie Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Schließkraft usw.

Schritte zur Gestaltung der Struktur einer Spritzgussform

Bestimmen Sie die Anzahl der Hohlräume . unter Berücksichtigung von Faktoren wie dem maximalen Einspritzvolumen, der Schließkraft, den Anforderungen an die Produktgenauigkeit und der Kosteneffizienz. Wählen Sie die Trennfläche. Die Formstruktur sollte einfach sein, sich leicht trennen lassen und das Aussehen und die Verwendung der Kunststoffteile nicht beeinträchtigen. Bestimmen Sie das Layout des Formhohlraums und versuchen Sie, eine ausgewogene Anordnung zu erreichen. Legen Sie das Gießsystem fest, einschließlich der Hauptkanäle, Angusskanäle, Anschnitte, Kaltschneckenlöcher usw.

Bestimmen Sie die Entformungsmethode . Entwerfen Sie verschiedene Entformungsmethoden für die verschiedenen Bereiche der Form, in denen die Kunststoffteile verbleiben. Bestimmen Sie die Struktur des Temperaturkontrollsystems. Das Temperiersystem wird hauptsächlich durch die Art des Kunststoffs bestimmt. Bei der Entscheidung, ob die Form oder der Kern eine Einsatzstruktur verwenden soll, sind die proportionale Aufteilung der Einsätze und deren gleichzeitiger Einbau sowie die Verarbeitbarkeit und die Einbau- und Befestigungsmethoden zu berücksichtigen.

Bestimmen Sie die Absaugmethode. Im Allgemeinen kann die Entlüftung durch die Trennfläche der Form und den Spalt zwischen dem Ausstoßmechanismus und der Form erreicht werden. Für große und schnelllaufende Spritzgießwerkzeuge müssen Sie eine entsprechende Entlüftungsmethode entwickeln.

Zunächst müssen Sie die Hauptabmessungen der Spritzgussform ermitteln. Dann können Sie die Formeln verwenden, um die Arbeitsmaße der Formteile zu berechnen. Danach können Sie die Dicke der Seitenwand des Formhohlraums, die Dicke des Hohlraumbodens, des Kernpolsters, der beweglichen Schablone und der Hohlraumplatte des modularen Hohlraums bestimmen. Außerdem müssen Sie die Dicke und die Schließhöhe der Spritzgussform ermitteln.

Auf der Grundlage der Hauptabmessungen der von Ihnen entworfenen und berechneten Spritzgussform können Sie eine Standardformbasis für die Spritzgussform wählen. Sie sollten versuchen, Standardformteile zu wählen. Das Zeichnen der Strukturskizze der Form, das Zeichnen der vollständigen Strukturskizze der Spritzgießform und das Zeichnen des Formstrukturdiagramms sind sehr wichtige Aufgaben bei der Formkonstruktion.

Überprüfen Sie die relevanten Abmessungen des Werkzeugs und der Spritzgießmaschine. Überprüfung der Parameter der verwendeten Spritzgießmaschine: einschließlich des maximalen Einspritzvolumens, des Einspritzdrucks, der Schließkraft, der Größe des Einbauteils der Form, des Öffnungshubs der Form und des Ausstoßmechanismus. Bei der Überprüfung der Konstruktion der Spritzgussform wird eine Vorprüfung durchgeführt und die Zustimmung des Anwenders eingeholt. Gleichzeitig müssen die Anforderungen des Anwenders bestätigt und geändert werden.

Erstellen einer Montagezeichnung für die Form. Zeigen Sie, wie die Teile zusammenpassen, welche Größen sie haben müssen, welche Nummern sie haben, auf welchen Plänen sie stehen, welche Schriftfelder sie haben und welche technischen Anforderungen für jedes Teil der Spritzgussform gelten (die technischen Anforderungen sind Dinge wie die Funktionsweise der Form, wie das Auswerfersystem funktionieren soll, wie das Kernzugsystem funktionieren soll.

wie die Form zusammengesetzt werden soll, z. B. wie viel Platz zwischen den beiden Hälften der Form ist, wie parallel die beiden Hälften der Form sind; wie die Form verwendet werden soll; wie die Form vor Rost geschützt werden soll, wie die Form nummeriert werden soll, wie die Form graviert werden soll, wie die Form mit Öl versiegelt werden soll, wie die Form gelagert werden soll;Anforderungen an die Form und die Prüfung.

Zeichnen Sie Zeichnungen von Formteilen. Die Reihenfolge für das Zeichnen von Teilezeichnungen anhand von Baugruppen- oder Komponentenzeichnungen ist: zuerst innen, dann außen, zuerst komplexe, dann einfache, zuerst formgebende Teile und dann Konstruktionsteile. Überprüfen Sie die Konstruktionszeichnungen. Die abschließende Überprüfung des Spritzgussformentwurfs ist die letzte Kontrolle des Spritzgussformentwurfs. Achten Sie verstärkt auf die Verarbeitungsleistung der Teile.

Vorbereitung des Materials

Zu den Spritzgussmaterialien gehören hauptsächlich: Polystyrol (PS). Es ist ein farbloses, transparentes, glänzendes, körniges Polystyrol mit den folgenden Eigenschaften: gute optische Eigenschaften, hervorragende elektrische Eigenschaften, einfache Formung und Verarbeitung sowie gute Färbeeigenschaften.

Polypropylen (PP)

Es ist ein farbloses, transparentes oder glänzendes körniges Material, das als PP bezeichnet wird, allgemein als 100% Weichkleber bekannt ist und ein kristalliner Kunststoff ist. Die Eigenschaften von Polypropylen sind wie folgt: gute Fließfähigkeit, ausgezeichnete Formbarkeit, ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, kann bei 100 Grad Celsius gekocht und sterilisiert werden, hohe Streckgrenze; gute elektrische Eigenschaften.

Nylon (PA)

Nylon (PA) ist ein technischer Kunststoff aus Polyamidharz, das als PA bezeichnet wird. Es gibt PA6, PA66, PA610, PA1010 usw. Nylon hat eine hohe Kristallinität, hohe mechanische Festigkeit, gute Zähigkeit, hohe Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, hervorragende Ermüdungsfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, ungiftig und ausgezeichnete elektrische Eigenschaften.

Polyoxymethylen (POM)

Polyoxymethylen (POM), auch bekannt als Delrin, ist ein technischer Kunststoff. POM hat eine hochkristalline Struktur, hervorragende mechanische Eigenschaften, einen hohen Elastizitätsmodul, hohe Steifigkeit und Oberflächenhärte und ist als "Metallersatz" bekannt. Es hat einen niedrigen Reibungskoeffizienten, eine gute Verschleißfestigkeit und selbstschmierende Eigenschaften, die nur von Nylon übertroffen werden, aber billiger sind als bei Nylon.

Gute Beständigkeit gegen Lösungsmittel, insbesondere organische Lösungsmittel, aber nicht beständig gegen starke Säuren, Laugen und Oxidationsmittel. Es hat eine gute Dimensionsstabilität und kann zur Herstellung von Präzisionsteilen verwendet werden. Die Formschwindung ist groß, die thermische Stabilität ist schlecht, und es zersetzt sich leicht bei Erwärmung.

Acryl-Butadien-Styrol (ABS)

ABS-Kunststoff ist eine Art hochfestes modifiziertes Polystyrol, das aus drei Verbindungen besteht: Butadien und Styrol in einem bestimmten Verhältnis. Er ist hell elfenbeinfarben, undurchsichtig, ungiftig und geschmacklos. Es hat eine hohe mechanische Festigkeit, eine hohe Schlagzähigkeit, eine gute Kriechfestigkeit und weist die Eigenschaften Härte, Zähigkeit und Steifigkeit auf. Die Oberfläche von ABS-Kunststoffteilen kann galvanisiert und mit anderen Kunststoffen und Gummi gemischt werden, um die Eigenschaften zu verbessern, z. B. (ABS + PC)

Polycarbonat (PC)

Es wird auch als kugelsicheres Glas bezeichnet und ist ein ungiftiges, geschmacksneutrales, geruchloses, transparentes Material, das zwar entflammbar ist, aber von selbst erlischt, wenn es vom Feuer entfernt wird. Es zeichnet sich durch besondere Zähigkeit und Härte aus. Unter allen thermoplastischen Materialien hat es eine gute Schlagzähigkeit, eine ausgezeichnete Kriechfestigkeit, eine gute Dimensionsstabilität, eine hohe Formgenauigkeit und eine gute Hitzebeständigkeit (120 Grad).

PC+ABS-Legierung (PC+ABS )

Es kombiniert die Vorteile von PC (technischer Kunststoff) und ABS (allgemeiner Kunststoff) und verbessert die Leistung beider. Enthält die chemischen Komponenten von ABS und PC, mit der guten Fließfähigkeit und der guten Verarbeitbarkeit von ABS und der Schlagzähigkeit und Beständigkeit gegen Kälte- und Wärmezyklen von PC. . Die Oberfläche kann mit Öl besprüht, galvanisiert oder mit Metall besprüht werden.

Einspritzung

Spritzgießmaschine Einspritzschritte

Hinzufügen von Materialien

Bevor Sie mit der Verarbeitung mit der Spritzgussmaschine beginnen, müssen Sie das rohe Kunststoffgranulat in den Trichter der Spritzgussmaschine geben. Dann müssen Sie die Temperatur der Spritzgießmaschine entsprechend den Anforderungen des Produkts einstellen. Danach müssen Sie das Kunststoffgranulat vorwärmen und schmelzen, um es in eine fließfähige Kunststoffschmelze zu verwandeln.

Montage und Fixierung der Form

Die Form des geformten Produkts wird auf der Formkammer oder dem Einspritztisch der Spritzgießmaschine befestigt, und die Größe, Struktur usw. der Form werden durch verschiedene Positionierungssysteme eingestellt.

Schließen Sie die Form

Nach dem Einstellen der Form starten Sie die Schließvorrichtung der Spritzgießmaschine, um die Form zu schließen. Achten Sie beim Schließen der Form darauf, dass Sie nicht gegen die Oberfläche der Form stoßen, um eine Beschädigung der Form zu vermeiden.

Verfahren zum Spritzgießen

Starten Sie das Plastifizierungssystem der Spritzgießmaschine, und die Schnecke in der Spritzgießmaschine beginnt sich zu drehen, um die geschmolzene Kunststoffschmelze zur Einspritzdüse zu befördern; starten Sie dann das Einspritzsystem der Spritzgießmaschine und spritzen Sie die Schmelze in den Formhohlraum des Werkzeugs; während des Spritzgießens Während des Prozesses werden Parameter wie Einspritzmenge und Einspritzgeschwindigkeit entsprechend der Struktur, Dicke und anderen Anforderungen des Produkts eingestellt. Nach Abschluss des Einspritzvorgangs wird die Maschine abgeschaltet. Spritzgießen System und warten Sie, bis der Kunststoff abgekühlt ist.

Formöffnung und Materialentnahme

Nach einer gewissen Abkühlungszeit verfestigt sich die Kunststoffschmelze an der Oberfläche der Form allmählich zu einem festen Kunststoffprodukt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Formöffnungsvorrichtung der Spritzgießmaschine eingeschaltet, um die Form zu trennen, und das Entformungssystem wird gestartet, um das Produkt aus dem Formhohlraum zu entfernen. Dieser Vorgang erfordert je nach der unebenen Oberfläche des Produkts bestimmte Fähigkeiten und Erfahrungen.

Abkühlung und Erstarrung

Bei Spritzgießwerkzeugen ist die Auslegung des Kühlsystems sehr wichtig. Denn nur wenn die geformten Kunststofferzeugnisse abgekühlt und bis zu einer gewissen Steifigkeit erstarrt sind, kann verhindert werden, dass sich die Kunststofferzeugnisse nach der Entformung durch äußere Kräfte verformen.

Da die Kühlzeit etwa 70% bis 80% des gesamten Formgebungszyklus ausmacht, kann ein gut konzipiertes Kühlsystem die Formgebungszeit erheblich verkürzen und die Spritzgießen Produktivität zu steigern und die Kosten zu senken. Ein ungeeignetes Kühlsystem verlängert die Formgebungszeit und erhöht die Kosten; eine ungleichmäßige Kühlung führt außerdem zu Verwerfungen und Verformungen der Kunststoffprodukte.

Experimenten zufolge wird die Wärme, die aus der Schmelze in die Form gelangt, im Allgemeinen auf zwei Arten abgeführt. Fünf Prozent der Wärme werden durch Strahlung und Konvektion an die Atmosphäre abgegeben, und die restlichen 95 Prozent werden von der Schmelze zur Form geleitet.

Aufgrund der Kühlwasserrohre in der Form wird die Wärme vom Kunststoff im Formhohlraum durch den Formrahmen zu den Kühlwasserrohren geleitet und dann vom Kühlmittel durch Konvektion abgeführt. Eine kleine Wärmemenge, die nicht durch das Kühlwasser abgeführt wird, wird weiterhin in der Form geleitet und entweicht dann nach Kontakt mit der Außenwelt in die Luft.

Der Spritzgießprozess umfasst mehrere Phasen: Schließen der Form, Füllen, Verpacken, Kühlen und Auswerfen. Die Kühlung nimmt die längste Zeit in Anspruch, in der Regel 70% bis 80% der gesamten Zykluszeit. Die Kühlzeit wirkt sich also auf die Zykluszeit und die Anzahl der produzierten Teile aus. Während des Auswerfens muss das Teil unter seine Wärmeverformungstemperatur abgekühlt werden, um zu verhindern, dass es sich verzieht oder verformt, wenn es aus der Form genommen wird.

Auswurf und Nachbearbeitung

Spritzgießen ist ein gängiges Herstellungsverfahren, bei dem geschmolzener Kunststoff in eine Form gespritzt wird, die dann abkühlt und fest wird. Aufgrund einiger Probleme bei der Herstellung von Spritzgussteilen, wie Blasen, Verzug usw., müssen Sie einige Nachbearbeitungen vornehmen, um sie zu verbessern. Im Folgenden stellen wir einige gängige Nachbearbeitungslösungen zur Verbesserung von Spritzgussteilen vor.

Blasenproblem in Spritzgussteilen

Um das Problem der Blasenbildung bei Spritzgussteilen zu lösen, können Sie Folgendes tun. Erstens: Stellen Sie sicher, dass die Form gut belüftet ist, damit der Kunststoff beim Einspritzen Gas abgeben kann. Stellen Sie zweitens die Einspritztemperatur und den Druck so ein, dass der Kunststoff nicht zu heiß wird oder unter zu hohem Druck steht, wodurch die Blasenbildung verringert wird. Schließlich sprühen Sie ein Mittel gegen Blasenbildung auf die Oberfläche des Spritzgussteils, damit kein Gas in den Kunststoff gelangt.

ComInjection Spritzgussteile Verzugsproblem

Um das Problem des Verziehens bei Spritzgussteilen zu lösen, können Sie Folgendes tun. Erstens können Sie die Dicke des Spritzgussteils erhöhen, damit es steifer wird und sich weniger verziehen kann. Zweitens können Sie die Einspritzgeschwindigkeit und den Einspritzdruck optimieren, um Verformungen zu vermeiden, die durch zu schnelles oder zu langsames Einspritzen verursacht werden. Drittens kann man das Design des Spritzgussteils mit einigen Stützstrukturen versehen, um es stabiler zu machen.

Viertens können Sie den Nachbearbeitungsprozess verbessern, indem Sie das Material, das Sie für das Spritzgussteil verwenden, ändern. Sie können zum Beispiel ein Material mit einer geringeren Schrumpfungsrate wählen, um die Schrumpfung des Teils beim Abkühlen zu verringern. Sie können auch ein Material mit besseren Fließeigenschaften wählen, um die Gefahr von Blasenbildung und Verformung zu verringern. Die Wahl des richtigen Materials kann auch die Festigkeit und das Aussehen Ihrer Spritzgussteile verbessern.

Zusätzlich zu den oben genannten Plänen zur Prozessverbesserung sollten wir auch die Qualitätskontrolle der Nachbearbeitungsprozesse verstärken. So sollten wir beispielsweise sicherstellen, dass die Spritzgussteile während des Abkühlungsprozesses gleichmäßig abkühlen, um Verzug durch ungleichmäßige Schrumpfung zu vermeiden. Darüber hinaus sollten wir eine umfassende Inspektion und Prüfung der Spritzgussteile um sicherzustellen, dass ihre Qualität den Anforderungen entspricht.

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass Sie bessere Spritzgussteile herstellen müssen, wenn Sie bessere Teile nach dem Gießen herstellen wollen. Das kann man erreichen, indem man dafür sorgt, dass die Form gute Entlüftungsöffnungen hat, indem man die Temperatur und den Druck beim Einspritzen anpasst, indem man die Teile dicker macht und indem man die richtigen Materialien verwendet. Wenn Sie diese Dinge tun, können Sie Blasen und Verzug vermeiden. Sie müssen auch sicherstellen, dass Sie die Teile prüfen, um zu gewährleisten, dass sie in Ordnung sind. Wenn du diese Dinge tust, kannst du bessere und schnellere Teile herstellen und deine Kunden zufrieden stellen.

Vorteile des Spritzgießens

Spritzgießen ermöglicht komplexes Teiledesign

Das Spritzgießen eignet sich hervorragend für die Herstellung komplexer Teile, für die Herstellung vieler gleicher Teile und für die Herstellung von Teilen, die alle gleich sind und wirklich gut sind. Um viele Teile herzustellen, die alle gleich und wirklich gut sind, müssen Sie bei der Konstruktion Ihres Teils an einige wichtige Dinge denken.

Sie müssen Ihr Teil so entwerfen, dass es wirklich gut mit der Funktionsweise des Spritzgießens harmoniert. Wenn Sie Ihr Teil richtig entwerfen, können Sie viele Teile herstellen, die alle gleich sind und wirklich gut sind, und Sie können sie so komplex machen, wie Sie wollen.

Spritzgießen kann die Produktionseffizienz und -geschwindigkeit verbessern

Es gibt eine Reihe von guten Gründen, warum dies die gängigste und effizienteste Form des Spritzgießens ist. Erstens ist das Spritzgießverfahren im Vergleich zu anderen Verfahren schneller und aufgrund der hohen Produktionsdurchsatzraten effizienter.

Die Geschwindigkeit hängt von der Komplexität und Größe des Werkzeugs ab, aber zwischen den einzelnen Spritzgießzyklen liegen nur etwa 15-120 Sekunden. Da die Zykluszeiten zwischen den einzelnen Zyklen kürzer sind, können Sie in einer bestimmten Produktionszeit mehr Spritzgussteile herstellen.

Spritzgießen ist stabiler

Im Laufe der Jahre sind Kunststoffe viel stärker und haltbarer geworden. Moderne, leichte Thermoplaste halten selbst den härtesten Bedingungen genauso gut, wenn nicht sogar besser, stand als Metallteile. Außerdem gibt es über 25.000 technische Werkstoffe, aus denen Sie für komplexe Spritzgießaufgaben wählen können. Sie können auch Hochleistungs-Kunststoffmischungen und -Hybride herstellen, um bestimmte Anforderungen und Eigenschaften von Teilen zu erfüllen, z. B. hohe Zugfestigkeit.

Anwendung des Spritzgießens

Essen & Trinken

Das Spritzgießen ist eine großartige Möglichkeit, Teile aus einer Vielzahl von Materialien herzustellen. Das ist wichtig für Branchen wie die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, die viele Vorschriften über die Sicherheit ihrer Lebensmittelbehälter einhalten müssen. Beim Spritzgießen können Sie Kunststoffe verwenden, die lebensmittelecht sind und keine schädlichen Chemikalien enthalten. Außerdem können sie heiße und kalte Temperaturen aushalten. Und da die Herstellung von Produkten im Spritzgussverfahren nicht viel kostet, ist es ideal für die Herstellung von Lebensmittelbehältern, Getränkedeckeln, Filtern und vielem mehr.

Konstruktionsteile

Ein weiterer Industriezweig, in dem die Spritzgusstechnik zum Einsatz kommt, ist das Baugewerbe, wo kundenspezifische, komplexe Kunststoffteile beim Bau von Häusern und Bauwerken eine große Rolle spielen. Diese Teile müssen oft sehr gut sein und genau passen. Wenn man zum Beispiel Kunststoffteile für Türen und Fenster herstellt, müssen sie perfekt sein, aber sie müssen auch robust sein und besondere Eigenschaften haben, um der Witterung standhalten zu können. Heutzutage werden im Spritzgussverfahren sogar Teile hergestellt, die Metallteile ersetzen können, die besser funktionieren und weniger kosten.

Drogen

Dank an Spritzgießenkönnen Medizinunternehmen wichtige Werkzeuge und Teile kostengünstiger herstellen, was dazu beiträgt, die Gesundheitsversorgung für Menschen auf der ganzen Welt zu verbessern. Viele integrierte medizinische Geräte wie Herzpumpen, verschiedene Monitore und eine Reihe von medizinischen Geräten sind auf die Präzision des Spritzgießens angewiesen, was diese Technologie in diesem Bereich unersetzlich macht.

Schlussfolgerung

Das Spritzgießen ist ein vielseitiges Verfahren, das eine Vielzahl von Materialien und Veredelungen unterstützt und daher in zahlreichen Branchen mit völlig unterschiedlichen Zielen und Anforderungen eingesetzt wird.

Die Technologie ist in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Automobilindustrie weit verbreitet, wo fortschrittliche Techniken wie das Umspritzen und Einspritzgießen eingesetzt werden können, um die komplexesten Teile mit tadelloser Präzision herzustellen.