Maßkontrolle von Spritzgussteilen – von der Formkonstruktion bis zum Endprodukt

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

  • Mike Tang
  • 9. September 2022
  • 9:44

Updated

Mit der rasanten Entwicklung der Spritzgussformenindustrie in den vergangenen Jahren haben sich zugleich der Einsatz neuer Technologien und Verfahren erweitert und weiterentwickelt. Der Übergang von der traditionellen Sammlung von Erfahrungswerten zur Anwendung von Entwicklungssoftware stellt einen qualitativen Wandel dar.

Die breite Anwendung von CAD, CAM und CAE hat unserer Technologie zur Kontrolle der geometrischen Abmessungen von Formen und Formprodukten neue Möglichkeiten eröffnet.

Da die Marktnachfrage nach Spritzgussformen und Formteilen stark variiert, gibt es zahlreiche unterschiedliche Formen und Formprodukte mit sehr verschiedenen und hohen Anforderungen an Geometrie, Abmessungen, Werkstoff und Aufbau. Dadurch treten bei der Herstellung von Formen und Produkten viele Probleme und Schwierigkeiten auf.

Wie man die Geometrie von Formen und Produkten effektiv kontrolliert, ist ebenfalls sehr intuitiv zu verstehen. Für verschiedene Arten von Formen und Produkten gibt es unterschiedliche Kontrolltechniken und -methoden.

Heute erläutere ich meine Erfahrungen mit der Maßkontrolle bei der Formgebung von Spritzgussprodukten. Wenn man über Spritzgussprodukte spricht, muss man auch über Spritzgussformen sprechen. Im Allgemeinen gehe ich von den folgenden Aspekten aus.

Steuerung der Formkonstruktion  

1. Zunächst müssen wir die technischen Anforderungen des Anwenders vollständig verstehen, darunter Werkzeugaufbau, Material, Härte und Präzision. Dazu gehört auch, ob die Schwindungsrate des zu verarbeitenden Kunststoffs korrekt ist, ob die 3D-Abmessungen des Produkts vollständig sind und ob die Bearbeitungsanalyse plausibel ist.  

2. Das Erscheinungsbild der Spritzgussteile ist umfassend zu berücksichtigen, darunter Schwindung, Fließmarken, Formschräge, Bindenaht und Risse.  

3. Vereinfachen Sie die Bearbeitungsmethode der Form so weit wie möglich, ohne Funktion und Formgebung der Spritzgussteile zu beeinträchtigen.  

4. Ob die Wahl der Trennfläche geeignet ist, muss im Hinblick auf Formenbearbeitung, Formteiloptik und Entgratung der Spritzgussteile sorgfältig geprüft werden.

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5. Ob das Ausstoß- und Abhebeverfahren mit Auswerferstift, Abstreiferplatte, Auswerferhülse oder auf andere Weise geeignet ist und ob Auswerferstift und Abstreiferplatte korrekt positioniert sind. 

6. Prüfen Sie, ob der seitliche Kernzugmechanismus zweckmäßig, flexibel und zuverlässig arbeitet; er darf nicht klemmen. 

7. Welches Temperaturregelverfahren eignet sich besser für Kunststoffprodukte, welches Kreislaufsystem wird für Temperieröl, Temperierwasser und Kühlmittel verwendet, und sind Größe, Anzahl und Position der Kühlmittelbohrungen angemessen?  

8. Form des Angusskegels, Größe von Zuführkanal und Einlass sowie Angemessenheit von Position und Größe des Angusskegels. 

9. Der Einfluss der Wärmebehandlungsverformung verschiedener Module und Werkzeugkerne sowie die Eignung der ausgewählten Normteile.  

10. Sind Einspritzvolumen, Einspritzdruck und Schließkraft der Spritzgießmaschine ausreichend, und sind Düsenradius R, Öffnung der Angussbuchse usw. passend aufeinander abgestimmt?  

Unter diesen Aspekten der umfassenden Analyse der Zubereitung sollte die Anfangsphase der Produktteile streng kontrolliert werden.

Steuerung des Fertigungsprozesses  

Auch wenn in der Konstruktionsphase umfassende Überlegungen und Vorkehrungen getroffen werden, treten in der tatsächlichen Produktion zahlreiche Probleme und Schwierigkeiten auf. In der Fertigung sollte die ursprüngliche Konstruktionsabsicht möglichst eingehalten und zugleich nach wirksameren, wirtschaftlicheren und angemesseneren technischen Bearbeitungsverfahren gesucht werden.  

1. Wählen Sie eine wirtschaftlich geeignete Werkzeugmaschine für 2D- und 3D-Bearbeitungsprogramme.  

2. Zudem können geeignete Werkzeugvorrichtungen für vorbereitende Hilfsarbeiten und ein rationeller Werkzeugeinsatz berücksichtigt werden, um Teileverformung und Schwankungen der Teileschwindung zu vermeiden, die Genauigkeit der Spritzgießwerkzeugfertigung zu erhöhen, Fehler zu reduzieren und Änderungen der Werkzeuggenauigkeit zu verhindern. Daraus ergeben sich Anforderungen und Lösungen für den Produktionsprozess. 

3. Hier werden die vom British Plastics Council (BPF) genannten Ursachen für Größenfehler an Formteilen und deren anteilige Verteilung dargestellt.  

A: Werkzeugfertigungsfehler etwa 1/3; B: Fehler durch Werkzeugverschleiß 1/6; C: Fehler durch ungleichmäßige Schwindung der Formteile etwa 1/3; D: Fehler durch Abweichung zwischen geplanter und tatsächlicher Schwindungsrate etwa 1/6  

Gesamtfehler = A + B + C + D. Daraus ist ersichtlich, dass die Fertigungstoleranz der Form weniger als 1/3 der Größentoleranz des Formteils betragen sollte, da es sonst für die Form schwierig ist, die geometrische Größe des Formteils zu gewährleisten.

Die übliche Produktionskontrolle  

Geometrieschwankungen nach dem Umformen von Kunststoffteilen sind ein häufiges Problem und ein häufig auftretendes Phänomen:

1. Die Materialtemperatur, Schimmel Temperaturkontrolle

Verschiedene Kunststofftypen erfordern unterschiedliche Temperaturen. Eine schlechte Fließfähigkeit des Kunststoffs und die Verwendung von mehr als zwei gemischten Spritzgießwerkstoffen führen zu unterschiedlichen Bedingungen. Der Materialfluss sollte im optimalen Fließbereich gehalten werden; dies ist üblicherweise leicht umzusetzen.

Allerdings ist die Kontrolle der Formtemperatur ist ein bisschen komplizierter, verschiedene Formteil Geometrie, Größe und einheitliche Wandstärke Verhältnis der verschiedenen Kühlsystem haben bestimmte Anforderungen, und Formtemperatur zu einem großen Teil die Kühlzeit.

Versuchen Sie daher, die Form auf einer zulässigen niedrigen Temperatur zu halten, um den Spritzgießzyklus zu verkürzen und die Produktionseffizienz zu verbessern.

Ändert sich die Formtemperatur, ändert sich auch die Schwindungsrate. Bleibt die Formtemperatur stabil, bleibt auch die Maßgenauigkeit stabil. Dadurch werden Verformungen der Spritzgussteile, schlechter Glanz, Kühlflecken und andere Fehler verhindert, sodass die physikalischen Eigenschaften des Kunststoffs optimal sind. Natürlich ist ein Abstimmprozess erforderlich, insbesondere bei komplexeren Mehrkavitäten-Formteilen.

2. Einstellung und Kontrolle von Druck und Abgas

Beim Einrichten der Form muss die passende Kombination aus Einspritzdruck und Schließkraft bestimmt werden. Die Luft in der Kavität und am Kern, die durch Spalte entsteht, sowie das vom geschmolzenen Kunststoff erzeugte Gas müssen über die Entlüftungsnut aus der Spritzgießform abgeführt werden. Bei mangelhafter Entlüftung kommt es zu unvollständiger Füllung und dadurch zu Bindenähten oder Brandstellen; diese drei Formfehler treten mitunter sporadisch am selben Teil auf.

Wenn es eine dicke Wand um den dünnwandigen Teil des Formteils gibt, ist die Formtemperatur zu niedrig, es kommt zu einer Unterfüllung, und die Formtemperatur ist zu hoch, dann kommt es zu Verbrennungen, in der Regel im Bereich der Verbrennung und zur gleichen Zeit gibt es Schmelzspuren, der Abgasschlitz wird oft ignoriert, in der Regel in einem kleinen Zustand.

Daher sollte die Tiefe der Entlüftungsschulter im Allgemeinen so tief wie möglich sein, solange keine Grate entstehen, und an der Rückseite der Schulter sollte ein größerer Entlüftungsschlitz vorhanden sein, damit das Gas nach dem Passieren der Schulter schnell aus der Form abgeleitet werden kann.

Wenn es eine besondere Notwendigkeit, einen Entlüftungsschlitz auf der oberen Leiste zu öffnen, ist der Grund der gleiche, man ist nicht zu erscheinen fliegenden Rand, der zweite ist das Gas aus schnell kann eine gute Wirkung auf die Linie zu spielen.

3. Spritzgießgröße der zusätzlichen Kunststoffkontrolle

Einige Kunststoffteile aufgrund der Form und Größe der verschiedenen, nach der Entformung mit der Temperatur und den Verlust von Druck ändert, wird in verschiedenen Fällen der Verformung Verzug, etc. auftreten.

Bestimmte Hilfsvorrichtungen lassen sich unmittelbar nach dem Entformen der Kunststoffspritzgussteile für schnelle Korrekturmaßnahmen einstellen. Beim natürlichen Abkühlen und Verformen kann so eine bessere Korrektur- und Einstellwirkung erzielt werden.

Durch eine konsequente Kontrolle des gesamten Spritzgießprozesses lassen sich die Abmessungen der Spritzgussteile sehr gut beherrschen.

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