Die Bestimmung der Trennebene ist entscheidend für eine erfolgreiche Werkzeugkonstruktion, da sie den Punkt definiert, an dem sich zwei Werkzeughälften beim Spritzgießen treffen und trennen.

Die Trennebene wird in der Regel durch die Konstruktion, den Materialfluss und die leichte Entformbarkeit bestimmt. Sie beeinflusst die Teilequalität und die Komplexität der Form. Idealerweise sollte sie so platziert werden, dass die sichtbaren Nähte minimiert und die Funktionalität verbessert werden.

Wenn Sie wissen, wie Sie die Trennebene effektiv positionieren, können Sie die Qualität der Teile und die Effizienz der Form verbessern. Erfahren Sie, wie Konstruktionsentscheidungen die Platzierung der Trennebene beeinflussen und die Gussergebnisse verbessern.

Was ist das Konzept einer Trennfläche?

Eine Trennfläche spielt beim Spritzgießen eine wichtige Rolle, denn sie bildet die Grenze zwischen den beiden Werkzeughälften und ermöglicht eine einfache Trennung der Formteile. Das Verständnis dieses Konzepts gewährleistet eine reibungslose Produktion.

Die Trennfläche beim Spritzgießen ist die Linie oder Ebene, an der sich die Formhälften treffen. Sie beeinflusst die Qualität der Trennebene und die Leichtigkeit der Formöffnung. Ein korrektes Design gewährleistet eine effiziente Formtrennung und die Integrität des Teils.

Definition der Trennebene Spritzgießen

Die Formtrennlinie ist der Teil der Form, an dem sich die bewegliche Form (auch beweglicher Teil der Form genannt) und die feste Form (auch fester Teil der Form genannt) berühren. Es ist die Schnittstelle, an der sich die Formhälften öffnen und schließen. Die Trennebene bestimmt die Spritzgießprozess¹, Aussehen und Größe des Endprodukts.

Die sinnvolle Gestaltung der Trennebene trägt dazu bei, die Produktqualität zu verbessern, den Formenverschleiß zu verringern und die Lebensdauer der Form zu verlängern. Bei einigen Konstruktionen wird eine vertikale Trennebene verwendet, um bestimmten Produktformen oder Formstrukturen gerecht zu werden.

Funktionen der Trennungslinie

Die Trennebene erfüllt mehrere wichtige Funktionen in einer Spritzgussform:

• Öffnen und Schließen der Form: Die Trennebene ist die Schnittstelle, an der sich die Form öffnet und schließt, wobei sich die bewegliche Form und die feste Form entlang der Trennebene trennen und verbinden. Die Öffnungsrichtung der Form wird durch diese Schnittstelle definiert.

• Produktauswurf: Das geformte Produkt wird durch die Trennebene aus der Form entnommen.

• Auslegung der Ansaug- und Entlüftungssysteme: Die Position der Formlinie wirkt sich auf die Konstruktion der Form für das Gießen und Entlüften aus.

• Verarbeitung und Herstellung von Formen: Eine adäquate Gestaltung der Trennebene trägt somit zur Vereinfachung der Formgebung und kostengünstigeren Herstellung bei.

Arten von Trennlinien

Trennlinien können in die folgenden Typen eingeteilt werden:

• Flache Trennungslinie: Anwendbar für verschiedene Arten von Produkten, die eher einfach strukturiert sind und eine glatte Oberfläche haben.

• Gebogene Trennungslinie: Geeignet, wenn das Produkt komplizierte, detaillierte und im Allgemeinen gekrümmte Oberflächen aufweist.

• Komposit-Trennlinie: Bestehend aus mehreren flachen oder gebogenen Flächen, geeignet für Produkte mit komplexen Formen und mehreren Winkeln.

Was sind die Grundprinzipien für die Auswahl einer Trennfläche?

Die Auswahl der richtigen Trennebene ist entscheidend für Formgestaltung². Sie wirkt sich auf die Leichtigkeit der Entformung, die Qualität der Teile und die Gesamteffizienz der Fertigung aus.

Eine Trennfläche sollte auf der Grundlage der Teilegeometrie, der einfachen Montage und der Minimierung von Hinterschneidungen ausgewählt werden. Die richtige Auswahl sorgt für eine bessere Formfunktion, einen besseren Teileauswurf und einen reibungsloseren Produktionsprozess.

Sicherstellung der Produktqualität

Das Hauptkriterium für die Wahl der Trennebene ist die Qualität des Aussehens und die Maßhaltigkeit des Produkts. Oft beträgt die Wandstärke eines fertigen Teils nur wenige Millimeter oder vielleicht 1/8-Zoll, und eine schlechte Qualität der Trennebene kann sich darauf auswirken, wie gut die Teile zusammengefügt werden.

Die Trennebene sollte von den primären Oberflächen des Produkts ferngehalten werden, um zu vermeiden, dass eine schlechte Qualität der Trennebene das Erscheinungsbild beeinträchtigt. Die Position der Trennebene sollte keine Verformung des Produkts verursachen oder die Maßgenauigkeit beeinträchtigen.

Erleichterung Entformen³

Die Position der Trennlinie muss ein leichtes Entfernen des Produkts ermöglichen, ohne dass hohe Zug- oder Druckkräfte auf das Produkt einwirken, die eine Verformung oder Beschädigung des Produkts verursachen können.

Erleichterung der Verarbeitung von Formen

Bei der Auswahl der Trennebene sollte die Verarbeitung und Herstellung der Form berücksichtigt werden, wobei Positionen gewählt werden sollten, die leicht zu verarbeiten sind und geringere Kosten verursachen. Es ist zu beachten, dass aufwendige Konstruktionen, die auf der Trennebene vorgenommen werden, zu Schwierigkeiten bei der Verarbeitung der Form führen können und auch deren Kosten erhöhen.

Erleichterung der Planung von Anschnitt- und Entlüftungssystemen

Die Lage der Trennebene sollte in gewisser Weise bei der Positionierung des Anschnitt- und Entlüftungssystems helfen, um den Fluss des geschmolzenen Kunststoffs in den Formhohlraum zu ermöglichen, ohne Luft einzubringen, die zu Fehlern führt wie Blasen⁴oder Brandflecken⁵.

Erfüllung mechanischer Anforderungen

Die Trennebenen sollten eine ausreichende Festigkeit und Stabilität der Form gewährleisten, um Verformungen oder Schäden durch die Positionierung der Trennebenen zu minimieren.

Welche Faktoren spielen bei der Auswahl einer Trennfläche eine Rolle?

Die Trennfläche beim Spritzgießen spielt eine entscheidende Rolle für die Qualität der Teile und die Einfachheit der Produktion. Mehrere Faktoren beeinflussen ihre Auswahl, darunter die Teilegeometrie, die Materialeigenschaften und der Gießprozess.

Zu den Schlüsselfaktoren, die die Auswahl der Trennebenen beeinflussen, gehören das Teiledesign, die Leichtigkeit des Auswerfens der Form und die Minimierung von Defekten. Die richtige Auswahl gewährleistet eine reibungslose Produktion, verkürzt die Zykluszeiten und verbessert die Teilequalität.

Produktstruktur und -form

Die Struktur und die Form des Produkts sind die wichtigste Grundlage für die Auswahl der Trennebene. Bei Spritzgussteilen mit einer komplizierten Form müssen verschiedene Aspekte berücksichtigt werden, namentlich Entformungsschrägen⁶ in allen Ebenen, die Ebenheit der Scheitellinie und ihre Auswirkung auf das Aussehen.

• Entwurfswinkel:Auch der Entformungswinkel gehört zu den Überlegungen, die bei der Konstruktion einer Form angestellt werden müssen. Die Wahl des Trennungslinie⁷ sollte in einem Bereich erfolgen, in dem das Erreichen des gewünschten Entformungswinkels kein Problem darstellt, da das Produkt aus einer Form mit gutem Entformungswinkel leicht entformt werden kann.

• Lage der Trennungslinie:Die Trennebene ist die Betriebslinie des Produkts, die durch das Vorhandensein der Trennebene entsteht. Bei der Wahl der Trennebene sollte darauf geachtet werden, dass sie nicht an einer Stelle liegt, die die Qualität des Erscheinungsbildes des Produkts stark beeinflusst.

Formgebungsverfahren

Verschiedene Formgebungsverfahren stellen unterschiedliche Anforderungen an die Trennebenen. Beim Spritzgießen beispielsweise muss die Position der Trennebene so gewählt werden, dass sie das Füllen und Abkühlen des geschmolzenen Kunststoffs unterstützt, während beim Druckgießen die Position der Trennebene so gewählt werden muss, dass sie für die Gestaltung der Anschnitt- und Entlüftungssysteme hilfreich ist.

• Spritzgießverfahren:Bei der Spritzgusstechnik sollte die Position der Trennlinie die wahrscheinlichste Füllung des geschmolzenen Kunststoffs begünstigen und das Fließen des Kunststoffs nicht behindern, um die Bildung von Merkmalen wie Blasen oder Hohlräumen zu verhindern.

• Druckgußverfahren: Beim Druckguss sollte die Position der Trennfuge die Auslegung des Entlüftungssystems erleichtern, damit die Luft im Druckgießerhohlraum effizient abgeführt werden kann, ohne dass es zu Problemen wie Porosität oder Brandflecken kommt.

Struktur der Form

Ein weiterer Aspekt, der die Wahl der Trennebene bestimmt, ist die Struktur der Form. Bei Drei-Platten-Werkzeugen, Etagenwerkzeugen und anderen derartigen Strukturen sollte die Wahl der Trennebene beispielsweise von den Trenn- und Öffnungsmethoden der Form abhängen.

• Drei-Platten-Form:Drei-Platten-Formen haben zwei Trennebenen und mehrere Anschnittpunkte, die für die Herstellung komplizierter Produkte geeignet sind. Die Trennebene sollte jedoch im Verhältnis zu den Anschnittpositionen und in Übereinstimmung mit der für das Auswerfen des Produkts verwendeten Methode gewählt werden.

• Stapelform:Für die Großserienproduktion sind Etagenwerkzeuge geeignet, wobei die gewählte Trennlinie mit der Struktur und der Form des Produkts übereinstimmen sollte, damit sich alle Schichten gleichzeitig öffnen und das Auswerfen des Produkts erleichtern.

Entformungsmethode

Die Wahl des Entformungsverfahrens wirkt sich auch auf die Richtung der Trennebene aus. Wenn zum Beispiel eine mechanische, pneumatische oder hydraulische Entformung erforderlich ist, muss die Trennebene so gewählt werden, dass die erforderliche Position der Entformungsvorrichtung berücksichtigt wird.

• Mechanische Entformung:Die mechanische Entformung eignet sich für Produkte mit relativ einfachem Design und kleinen Entwürfen. Die Trennebene sollte so gewählt werden, dass die Einführung der mechanischen Entformung möglich ist.

• Pneumatische Entformung:Die pneumatische Entformung ist besonders nützlich bei dünnwandigen, komplex geformten Produkten. Die Trennebene muss an einer Stelle der Form platziert werden, die eine korrekte Positionierung der pneumatischen Entformungsvorrichtungen ermöglicht, damit der Luftstrom leicht auf das Produkt einwirken kann.

• Hydraulische Entformung: Die hydraulische Entformung ist für große Produkte und Produkte mit komplexer Struktur geeignet. Die Trennlinie sollte in einer Position gewählt werden, die die Anordnung der hydraulischen Entformungsvorrichtungen erleichtert und sicherstellt, dass die hydraulischen Vorrichtungen reibungslos auf das Produkt einwirken können.

Was ist die Designmethode für eine Trennfläche?

Das Design einer Trennfläche beim Spritzgießen ist entscheidend für die Teileentnahme, die Formstabilität und die Minimierung von Defekten. Wenn man versteht, wie dieses Merkmal optimiert werden kann, lässt sich der Formgebungsprozess erheblich verbessern.

Bei der Gestaltung der Trennfläche wird die optimale Trennebene für die Werkzeughälften bestimmt, um einen effizienten Teileauswurf und die Ausrichtung der Form zu gewährleisten. Sie sollte Hinterschneidungen minimieren und komplexe Geometrien vermeiden, um die Komplexität der Form und die Kosten zu reduzieren.

Flache Trennungslinie

Die flache Trennebene ist die gängigste Form der Trennebene und eignet sich für Produkte mit einfachen Strukturen und flachen Oberflächen. Bei der Entscheidung für eine flache Trennebene sollte die flache Position des Produkts angemessen gewählt werden, um die Ebenheit und Bearbeitungsgenauigkeit der Trennebene zu erhalten.

Schritte zur Gestaltung einer flachen Trennungslinie:

• Bestimmen Sie die Haupterscheinungsfläche des Produkts:Vermeiden Sie die Haupterscheinungsfläche, um zu verhindern, dass die Trennlinie die Erscheinungsqualität des Produkts beeinträchtigt.

• Bestimmen Sie die Richtung des Entlastungswinkels:Die Richtung des Entformungswinkels ist entsprechend der Struktur und der Form des Produkts festzulegen, und die Position der Trennfuge sollte so gewählt werden, dass eine leichte Entformung möglich ist.

• Optimieren Sie die Position der Trennebene: Bei der Optimierung der Trennebenenposition sollten Faktoren wie die Struktur des Endprodukts, die Eigenschaften des Gießprozesses und der Herstellungsprozess der Spritzgießform berücksichtigt werden, um die beste Trennebenenposition sicherzustellen und gleichzeitig die Qualität des Endprodukts und die Genauigkeit der Formdetails zu gewährleisten.

Zum Beispiel sollte bei der Konstruktion der Spritzgussform für das Gehäuse von Elektronikprodukten die Trennfläche so gewählt werden, dass sie flach ist. Die Mittelebene der Schale wird bei der Konstruktion als Trennfläche verwendet, um die Anforderungen an die Ebenheit und das Aussehen der Schalenoberfläche zu erfüllen. Das Gieß- und Entlüftungssystem ist sinnvoll angeordnet, um sicherzustellen, dass die Schmelze den Formhohlraum ordnungsgemäß und effizient füllt und die Luft angemessen entweicht.

Gebogene Trennungslinie

Für Produkte mit komplexen Formen, bei denen eine flache Trennebene die Anforderungen nicht erfüllen kann, kann eine gebogene Trennebene gewählt werden. Die gekrümmte Trennebene sollte mehr Aufmerksamkeit auf die kombinierte Erscheinungsqualität des Produkts und die Schwierigkeit der Entformung richten, um komplexe Kurven zu vermeiden, die die Verarbeitung und Herstellung der Form beeinträchtigen.

Schritte für die Gestaltung einer gekrümmten Trennungslinie:

• Analysieren Sie die gekrümmte Struktur des Produkts: Ermitteln Sie die wichtigsten gekrümmten Stellen des Produkts und betrachten Sie die Form und Krümmung der Kurve genauer.

• Bestimmen Sie die Position der gekrümmten Trennungslinie: Wählen Sie eine gekrümmte Position mit relativ geringer Krümmung als Trennlinie, um die Schwierigkeiten bei der Formverarbeitung zu verringern.

• Optimieren Sie die Krümmung der Trennungslinie: Passen Sie die Krümmung der gebogenen Trennlinie an, um eine gleichmäßige Entformung und Oberflächenqualität des Produkts zu gewährleisten.

Bei der Konstruktion der Spritzgussform einer Autoscheinwerferabdeckung beispielsweise wurde die Trennlinie gekrümmt, weil die Form einer Abdeckung komplex ist. Bei der Konstruktion der Form wird entsprechend der Qualität des Aussehens und der Schwierigkeit der Entformung der Abdeckung die Randkurve der Abdeckung als Trennebene festgelegt. Die optimale Krümmung der Trennlinie trägt dazu bei, eine reibungslose Entformung des Teils und die Qualität der berührungsfreien Oberfläche des Deckels zu gewährleisten.

Komposit-Trennlinie

Eine Verbundtrennfuge wird in mehreren ebenen oder gekrümmten Ebenen verlegt; dies ist für Produkte mit vielen Stirnwinkeln geeignet. Bei der Wahl der Position der Verbundtrennfuge muss der Entformungswinkel in jeder Richtung und die Ebenheit der Trennfuge berücksichtigt werden, damit die Entformung und das äußere Erscheinungsbild des Produkts perfekt sind.

Schritte zur Gestaltung einer Verbundtrennlinie:

• Bestimmen Sie die Positionen der einzelnen Trennlinien: Bestimmen Sie die Position jeder flachen oder bogenförmigen Trennebene entsprechend der Produktstruktur oder -form.

• Optimieren Sie die Verbindung jeder Trennungslinie: Passen Sie die Verbindungsmethode jeder Trennlinie an und optimieren Sie sie, um die Ebenheit der Trennlinie zu gewährleisten und die Gleichmäßigkeit der Produktentformung zu verbessern.

• Umfassende Berücksichtigung der Qualität des Produktaussehens und der Technologie der Formverarbeitung: Nachdem die Position der Trennebene festgelegt ist, sollten die Qualität des Produkts und die Technologie der Formverarbeitung umfassend berücksichtigt werden, um die Produktqualität und die Genauigkeit der Formverarbeitung zu gewährleisten.

Bei der Konstruktion der Spritzgussform für die Hülle eines Spielzeugautos wird beispielsweise eine zusammengesetzte Trennlinie gewählt. Während der gesamten Konstruktionsphase werden aus ästhetischen Gründen aufgrund der Vielseitigkeit der Spielzeugautoschale mehrere flache und gekrümmte Flächen ausgewählt, die eine mehrfache Trennebene bilden. Auf diese Weise wird eine sinnvolle Anordnung des Entformungswinkels und der Verbindung der Trennebene für eine einfache Entformung und ein gutes Aussehen der Autoschale erreicht.

Schlussfolgerung

Bei der Gestaltung der Trennebene von Spritzgießwerkzeugen werden verschiedene Aspekte wie Produktstruktur, Gießprozess, Werkzeugstruktur und Entformungsprozess umfassend berücksichtigt.

Durch eine vernünftige Auswahl und Anordnung der Trennebene können Produktqualität, Produktionseffizienz und Werkzeugherstellungskosten effektiv gewährleistet werden. Ich hoffe, dass dieser Artikel einige Hinweise für Werkzeugkonstrukteure und Ingenieure zur Gestaltung von Trennebenen in der Praxis geben kann.