Wie hoch ist die Formtemperatur beim Spritzgießen?

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

  • Mike Tang
  • 8. April 2022
  • 14:08

Updated

Was ist die Formtemperatur beim Spritzgießen? Das ist eine Frage, die viele Menschen haben, aber nicht wissen, wo sie die Antwort finden können. In diesem Blogbeitrag erläutern wir, was die Formtemperatur ist und wie sie sich auf Ihre Spritzgussteile auswirkt. Die Formtemperatur ist die wichtigste Variable beim Spritzgießen – unabhängig von der Art des zu verarbeitenden Kunststoffs muss die Temperatur, die die Basis der Formoberfläche bildet, sichergestellt werden.

Eine heiße Formoberfläche hält die Kunststoffoberfläche lange genug flüssig, um Druck im Inneren der Kavität aufzubauen.

Wenn die Kavität gefüllt ist und der Kavitätsdruck den weichen Kunststoff gegen das Metall pressen kann, bevor die gefrorene Haut auszuhärten scheint, dann repliziert die Kavitätsoberfläche stark.

Wenn hingegen Kunststoff, der bei niedrigem Druck in die Kavität eintritt, in der Schwebe bleibt, und sei es auch nur für kurze Zeit, kann sein leichter Kontakt mit dem Metall zu Fleckenbildung führen, die manchmal als Anschnittschmieren bezeichnet wird.

Für jede Art von Kunststoff und Kunststoffteil gibt es eine Oberflächentemperaturgrenze, bei deren Überschreitung ein oder mehrere unerwünschte Effekte auftreten können (z. B. können Bauteile Grate bilden).

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Welche Auswirkungen haben höhere Schimmelpilztemperaturen?

Höhere Werkzeugtemperaturen bedeuten einen geringeren Fließwiderstand. Bei vielen Spritzgießmaschinen führt dies auf natürliche Weise zu einem schnelleren Fluss durch Angusskanäle, Anschnitte und Kavitäten, weil die verwendeten Einspritzstrom-Regelventile diese Änderung nicht ausgleichen. Die schnellere Füllung verursacht einen höheren effektiven Druck in Anschnitten und Kavitäten. Dadurch kann Grat durch Überfüllung entstehen.

Da das heißere Modell den Kunststoff, der in den Überlaufkantenbereich eintritt, nicht einfriert, bevor hohe Drücke entstehen, kann die Schmelze um den Auswerferbalken herum überlaufen und in den Trennelementspalt gelangen.

Dies zeigt, dass eine gute Steuerung der Einspritzrate erforderlich ist, und einige moderne Durchflusssteuerungsprogramme können dies in der Tat leisten.

In der Regel verringert eine Erhöhung der Werkzeugtemperatur die Menge des Kunststoffs, der am Morgen eine Kondensationsschicht in der Kavität bildet, wodurch das geschmolzene Material leichter in die Kavität fließen kann, was zu einem höheren Teilegewicht und einer besseren Oberflächenqualität führt.

Gleichzeitig führt die Erhöhung der Werkzeugtemperatur auch zu einer Erhöhung der Bauteilzugfestigkeit.

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Wie sollte ich die Temperatur der Form beim Spritzgießen wählen?

Die Temperatur der Form wirkt sich auf das Fließverhalten der Kunststoffschmelze beim Befüllen aus und beeinflusst die Leistung des Kunststoffprodukts.

Die Temperatur des Werkzeugs bestimmt die Abkühlgeschwindigkeit der Schmelze. Je schneller die Abkühlungsgeschwindigkeit, desto schneller sinkt die Temperatur der Schmelze, was die Viskosität erhöht und das Fließen erschwert, was zu einem erhöhten Einspritzdruckverlust und einem niedrigeren effektiven Formfülldruck führt und sogar eine Unterfüllung verursacht.

In der Regel sollte die Formtemperatur entsprechend den Eigenschaften des verarbeiteten Kunststoffs, den Leistungsanforderungen des Produkts, der Form und Größe des Produkts und den Prozessbedingungen des Formprozesses usw. für eine umfassende Betrachtung bestimmt werden.

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(1) Für Kunststoffe mit höherer Viskosität, wie z. B. PC, ist es angebracht, eine höhere Formtemperatur zu verwenden, während Kunststoffe mit geringerer Viskosität, wie z. B. PA, PS usw., eine niedrigere Formtemperatur benötigen.

Wenn die Temperatur der Form sinkt, steigen die Erstarrungsgeschwindigkeit und die Abkühlungsgeschwindigkeit des Kunststoffs, was sich positiv auf die Produktivität und die Verkürzung des Produktionszyklus auswirkt.

(2) Um eine Verformung beim Entformen zu vermeiden, sollte die Formtemperatur in der Regel niedriger sein als die Glasübergangstemperatur des Kunststoffs oder die Temperatur, bei der eine Verformung des Produkts weniger wahrscheinlich ist, aber die Entformungstemperatur des Produkts sollte etwas höher sein als die Formtemperatur. Die Formtemperatur hängt von der Wandstärke und der Restspannung des Produkts ab.

(3) Formtemperatur auf Kunststoff-Kristallisation, molekulare Orientierung, Produkt Stress, und verschiedene mechanische neue Energie. Eine niedrige Formtemperatur begünstigt die Kristallisation des Polymers.

Bei dickwandigen Produkten führt eine zu niedrige Formtemperatur aufgrund der langen Formfüll- und Abkühlzeit zur Bildung von Vakuumblasen und zur Schrumpfung des Produkts sowie zu inneren Spannungen, so dass für dickwandige Produkte keine niedrige Formtemperatur verwendet werden sollte.

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System zur Regulierung der Werkzeugtemperatur

Beim Kunststoffspritzgießen wird geschmolzener Kunststoff unter hohem Druck in die Werkzeugkavität eingespritzt. Anschließend kühlt die Schmelze in der Kavität ab und erstarrt unterhalb der Wärmeformbeständigkeitstemperatur des Kunststoffs.

Dieser Prozess beruht auf dem Temperaturunterschied zwischen Schmelze und Werkzeug. Da verschiedene Formwerkstoffe unterschiedliche Werkzeugtemperaturen erfordern – die Werkzeugtemperatur sollte unter der Wärmeformbeständigkeit des Kunststoffteils liegen –, beeinträchtigt eine zu hohe oder zu niedrige Werkzeugtemperatur die Qualität und Fertigung des Kunststoffteils.

A. Zu hoch: Überlauf; Schrumpfung; lange Aushärtungszeit der Kunststoffteile, langer Spritzgusszyklus und geringe Produktivität.

B. Zu niedrig: Schlechte Fließfähigkeit der Schmelze erhöhte die Belastung des Kunststoffteils sowie Defekte wie schlechte Füllung, Schmelzspuren, Materialmangel und fehlender Glanz auf der Oberfläche.

C. Ungleichmäßige :d Ausweichung der Schrumpfrate, Verformung von Kunststoffteilen usw.

Daher muss die Werkzeugkonstruktion eine Kühl- oder Heizvorrichtung zur Regelung der Werkzeugtemperatur und des Einspritzzyklus vorsehen. (1) Reicht die Temperatur des Formwerkstoffs nicht aus, damit das Werkzeug die für den Formprozess erforderliche Werkzeugtemperatur erreicht, sollte eine Heizvorrichtung vorgesehen werden.

(2) Beim Formen von Kunststoffteilen mit einer Wandstärke von mehr als 20 mm sollte eine Heizvorrichtung vorgesehen werden.

(3) Wenn das Material Temperatur macht die Form Temperatur überschreitenld Temperatur für das Gießen erforderlich, dann die Kühlung Gerät sollte in Betracht gezogen werden.

(4) Beim Gießen von Thermoplasten muss die Form im Allgemeinen gekühlt werden; bei Duroplasten muss die Form erwärmt werden.

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Zweck der Regelung der Werkzeugtemperatur

A. Verkürzen Sie den Formgebungszyklus: Halten Sie die Temperatur der Wärmeverformung des Kunststoffs durch wirksame Kühlung niedrig.

B. Verbessern Sie die Qualität der Kunststoffteile: um die Verformung der Entformung zu verhindern.

C. An besondere Anforderungen anpassen: Beim Einspritzen kristalliner Kunststoffe zur Steuerung der Kristallinität und Verbesserung der Gesamtleistung ist im Allgemeinen eine höhere Werkzeugtemperatur erforderlich; große Werkzeuge müssen vor dem Spritzgießen vorgewärmt werden; örtliche Werkzeugbeheizung für besondere Anforderungen; Beheizung des Heißkanalsystems usw.

Wege zur Isolierung von Schimmelpilzen

Viele Formen, insbesondere für technische Thermoplaste, arbeiten bei relativ hohen Temperaturen, z. B. bei 80 Grad Celsius oder 176 Grad Fahrenheit.

Ist die Form nicht isoliert, kann ebenso viel Wärme an die Luft und die Spritzgießmaschine verloren gehen wie an den Einspritzzylinder. Die Form ist von der Maschinenplatte zu isolieren und, wenn möglich, auch die Oberfläche der Form.

Wenn Sie eine Heißkanalform in Betracht ziehen, versuchen Sie, den Wärmeaustausch zwischen dem Heißkanalbereich und dem gekühlten Spritzgussteil zu reduzieren. Dadurch lassen sich Energieverluste und Vorheizzeit verringern.

1. Temperaturmessung

Temperaturmessung und -regelung sind inSpritzgießensehr wichtig. Obwohl diese Messungen relativ einfach durchzuführen sind, verfügen die meisten Spritzgussmaschinen nicht über ausreichende Temperaturaufnahmepunkte oder -leitungen.

Bei den meistenKunststoff-SpritzgießenMaschinen wird die Temperatur von Thermoelementen erfasst. Ein Thermoelement besteht aus zwei verschiedenen Leitungen, die am Ende verbunden sind. Ist ein Ende heißer als das andere, wird ein winziges elektrisches Signal erzeugt; je stärker es erhitzt wird, desto stärker ist das Signal.

2. Temperaturregelung

Das Thermoelement wird auch häufig als Sensor für ein Schmelzetemperaturregelsystem verwendet. Am Werkzeugtemperaturregler wird die gewünschte Schmelzetemperatur eingestellt und die Anzeige des Sensors wird mit der am Sollwert erzeugten Temperatur verglichen.

Bei diesem einfachsten System wird der Strom abgeschaltet, wenn die Formteiltemperatur den Sollwert erreicht, und wieder eingeschaltet, wenn die Temperatur sinkt. Dieses System wird als Ein/Aus-Regelung bezeichnet, weil es entweder ein- oder ausgeschaltet ist.

3. Schmelzetemperatur

Die Temperatur des Schmelzklebers ist sehr wichtig, und die verwendete Spritzzylindertemperatur ist nur ein Richtwert. Die Schmelzetemperatur kann an der Einspritzdüse oder mit Hilfe der Lufteinspritzmethode gemessen werden.

Die Temperatureinstellung des Einspritzzylinders ist abhängig von der Schmelzetemperatur, der Schneckendrehzahl, dem Gegendruck, der Einspritzmenge und dem Einspritzzyklus.

Zusammenfassung

Sie sollten mit der niedrigsten Einstellung beginnen, wenn Sie keine Erfahrung mit der Verarbeitung einer bestimmten Kunststoffart haben. Die Einspritzzylinder sind zur leichteren Steuerung in Zonen unterteilt, aber nicht alle sind auf dieselbe Temperatur eingestellt.

Bei längerem Betrieb oder hohen Temperaturen sollte die Formtemperaturregelung in der ersten Zone auf einen niedrigeren Wert eingestellt werden, um ein vorzeitiges Schmelzen und Rangieren des Kunststoffs zu verhindern.

Vergewissern Sie sich, dass die Hydraulikflüssigkeit, die Trichterschließer, die Formen und die Einspritzzylinder die richtige Temperatur haben, bevor die Einspritzung beginnt.

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