So wird die Stabilität des Spritzgießprozesses kontrolliert

Temperaturkontrolle

Beim Spritzgießprozess müssen unter anderem die Temperaturen von Zylinder, Düse und Werkzeug geregelt werden. Die ersten beiden Temperaturen beeinflussen hauptsächlich Plastifizierung und Fließen des Kunststoffs, während die zweite Temperatur vor allem Kunststofffluss und Kühlung beeinflusst.

Jede Kunststoffart weist bei unterschiedlichen Temperaturen ein anderes Fließverhalten auf. Selbst bei derselben Kunststoffart unterscheiden sich Fließ- und Zersetzungstemperatur je nach Herkunft oder Marke geringfügig. Ursache dafür sind unterschiedliche mittlere Molekulargewichte und Molekulargewichtsverteilungen. Auch der Plastifizierprozess unterscheidet sich zwischen verschiedenen Spritzgießmaschinentypen, weshalb nicht dieselbe Zylindertemperatur gewählt wird.

Die Düsentemperatur liegt üblicherweise geringfügig unter der Maximaltemperatur des Zylinders, um das „Sabbern“ zu verhindern, das bei geschmolzenem Material in einer offenen Düse auftreten kann. Die Düsentemperatur darf nicht zu niedrig sein, da die Düse sonst durch vorzeitiges Erstarren verstopft oder die Produkteigenschaften durch das vorzeitige Erstarren des Materials in der Spritzgusskavität beeinträchtigt werden.

Die Werkzeugtemperatur hat großen Einfluss auf die inneren Eigenschaften und die sichtbare Qualität der Produkte. Sie wird durch das Kristallisationsverhalten des Kunststoffs, Größe und Aufbau des Produkts, Leistungsanforderungen sowie andere Prozessbedingungen bestimmt (Massetemperatur, Einspritzgeschwindigkeit und Einspritzdruck, Spritzgießzyklus usw.).

Druckkontrolle

Der Druck im Spritzgießprozess umfasst Plastifizierdruck und Einspritzdruck und beeinflusst unmittelbar die Plastifizierung und Produktqualität.

Plastifizierdruck Staudruck: Bei einer Schneckenspritzgießmaschine wird der Gegendruck, den die Schmelze vor der Schneckenspitze während der Schneckendrehung ausübt, als Plastifizierdruck oder Staudruck bezeichnet.

Dieser Druck kann über das Überdruckventil im Hydrauliksystem eingestellt werden. Beim Einspritzen bleibt der Plastifizierdruck mit der Drehzahl der Schnecke unverändert, so dass eine Erhöhung des Plastifizierdrucks die Schmelzetemperatur erhöht, aber die Plastifiziergeschwindigkeit verringert.

Darüber hinaus kann eine Erhöhung des Plastifizierdrucks häufig zu einer gleichmäßigen Temperatur der Schmelze, einer gleichmäßigen Farbmischung und einer Entgasung der Schmelze führen. Im allgemeinen Betrieb sollte der Plastifizierdruck unter der Prämisse einer guten Produktqualität so niedrig wie möglich gewählt werden. Der spezifische Wert hängt von der Art des verwendeten Kunststoffs ab, überschreitet aber selten 20 kg/cm2.

In der heutigen Produktion basiert der Einspritzdruck bei fast allen Spritzgießmaschinen auf dem Druck, den der Kolben oder der Schneckenkopf auf den Kunststoff ausübt (umgerechnet aus dem Druck der Ölleitung).

Der Einspritzdruck dient beim Spritzgießen dazu, den Fließwiderstand des Kunststoffs vom Zylinder bis zur Kavität zu überwinden, die Geschwindigkeit der Schmelzefüllung vorzugeben und die Schmelze zu verdichten.

Formgebungszyklus

Die zur Durchführung eines Spritzgießprozesses erforderliche Zeit wird Formzyklus genannt, auch als Formzyklus bezeichnet.

Der Formzyklus beeinflusst unmittelbar die Arbeitsproduktivität und Anlagenauslastung. Deshalb sollten die einzelnen Zeitanteile des Spritzgießzyklus im Produktionsprozess unter Einhaltung der Qualitätsanforderungen so weit wie möglich verkürzt werden.

Im gesamten Formgebungszyklus sind die Einspritzzeit und die Abkühlzeit die wichtigsten Faktoren, die sich entscheidend auf die Qualität der Produkte auswirken.

Die Form Füllung Zeit in der Injektion Zeit ist direkt umgekehrt proportional zu der Form Füllung Rate, und die Form Füllung Zeit in der Produktion ist in der Regel etwa 3 ~ 5 Sekunden.

Die Nachdruckzeit innerhalb der Einspritzzeit ist die Zeitspanne, während der der Kunststoff im Formhohlraum unter Druck steht. Sie macht einen großen Anteil der gesamten Spritzgießzeit aus und beträgt in der Regel etwa 2~120 Sekunden; bei besonders dickwandigen Teilen kann sie 5~10 Minuten erreichen.

Bevor die Schmelze am Anschnitt eingefroren wird, hat die Länge der Haltezeit einen Einfluss auf die Genauigkeit der Produktgröße. Auch für die Haltezeit gibt es einen optimalen Wert, der bekanntermaßen von der Einspeisetemperatur, der Werkzeugtemperatur und der Größe des Hauptkanals und des Anschnitts abhängt.

Wenn die Abmessungen von Hauptkanal und Schieber und die Prozessbedingungen normal sind, wird in der Regel der Druckwert mit der geringsten Schwankungsbreite der Schrumpfung als Standard genommen.

Die Abkühlzeit wird hauptsächlich durch die Dicke des Produkts, die thermischen und kristallisierenden Eigenschaften des Kunststoffs und die Werkzeugtemperatur bestimmt.

Das ENDE DER ABKÜHLZEIT, das im Allgemeinen zwischen 5 und 120 SEKUNDEN liegt, sollte auf dem Grundsatz beruhen, dass sich das Produkt während der Entformung nicht verändert.

Eine zu lange Abkühlzeit ist nicht notwendig, was nicht nur die Produktionseffizienz verringert, sondern auch zu Schwierigkeiten bei der Entformung komplexer Teile führt und sogar Entformungsspannungen bei der Zwangsentformung erzeugt.

Die andere Zeit im Umformzyklus hängt davon ab, ob der Produktionsprozess kontinuierlich und automatisch abläuft und wie hoch der Grad dieser beiden Faktoren ist.

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